JPH0269637A - Method and device for measuring concentration of chromophore substance - Google Patents

Method and device for measuring concentration of chromophore substance

Info

Publication number
JPH0269637A
JPH0269637A JP1187192A JP18719289A JPH0269637A JP H0269637 A JPH0269637 A JP H0269637A JP 1187192 A JP1187192 A JP 1187192A JP 18719289 A JP18719289 A JP 18719289A JP H0269637 A JPH0269637 A JP H0269637A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
matrix
concentration
absorbance
wavelengths
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1187192A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Roger A Stafford
ロージャー エイ スタッフォード
Jr Roy W Aday
ロイ ダブリュー アディ ジュニア
Robert L Schmidt
ロバート エル シュミット
Myron L Mccollum
マイロン エル マッコラム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SmithKline Beecham Corp
Original Assignee
SmithKline Beecham Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SmithKline Beecham Corp filed Critical SmithKline Beecham Corp
Publication of JPH0269637A publication Critical patent/JPH0269637A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/02Details
    • G01J3/027Control of working procedures of a spectrometer; Failure detection; Bandwidth calculation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/255Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J3/00Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
    • G01J3/28Investigating the spectrum
    • G01J3/42Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
    • G01J2003/421Single beam
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N2021/3129Determining multicomponents by multiwavelength light
    • G01N2021/3137Determining multicomponents by multiwavelength light with selection of wavelengths after the sample
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/314Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
    • G01N2021/3148Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths using three or more wavelengths
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06Illumination; Optics
    • G01N2201/069Supply of sources
    • G01N2201/0696Pulsed

Abstract

PURPOSE: To reduce the amount of errors by minimizing the influence of noise by passing flash light through a sample and measuring generated absorbancy values at different wavelengths at the time of measuring the concentration of a chromophoric material existing in the sample and its variation by using a clinical chemical analyzer. CONSTITUTION: A beam 11 of pulsed light from a xenon flash lamp 10 is reflected by means of a toroidal mirror 12 and the reflected beam 13 of light is transformed into a divergent beam 17 of light through a cuvette 14, a lens 15, and a slit 16. Then the beam 17 is reflected into parallel beams 19 of light by a first collimator mirror 18 and the beams 19 are projected upon a diffraction grating 20. Reflected light 120 from the grating 20 is reflected into a plurality of convergent beams 22 of light having different wavelengths by a second collimator mirror 21 and the beams 22 are separately made indent to a detector row through the slit row 25 of an order classification filter. A computer program is prepared at the detector row 24 and transmitted to an electronic unit 26. The unit 26 decides the category which is the sum total of the concentration, main chromophore, and various errors and statistically displays the category.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は臨床化学分析機、システムおよび方法に関する
。特に、試料中に存在する特定のアナライトの量を指示
する発色団物質の濃度および濃度の変化を測定するため
の装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to clinical chemistry analyzers, systems and methods. In particular, it relates to a device for measuring the concentration and changes in concentration of chromophoric substances that are indicative of the amount of a particular analyte present in a sample.

(従来の技術および発明が解決しようとする課題) 試料中の発色団の濃度を測定するための異なるシステム
か知られている。既知の一形態において、これらの装置
は、試料に定常光線を通す定常状態電球源に基礎をおい
ている。前記定常状態電球源はタングステン−ハロゲン
 フィラメントを使用する。このような電球の出力は約
50ないし100ワツトであり、また、定常状態操作で
は、試料に操作分析システムを与えるために、工ないし
15分間から1時間以上までの電球源に対する露出を必
要とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION Different systems are known for measuring the concentration of chromophores in a sample. In one known form, these devices are based on a steady state light bulb source that passes a steady beam of light through the sample. The steady state bulb source uses a tungsten-halogen filament. The power output of such bulbs is about 50 to 100 watts, and steady state operation requires exposure to the bulb source for anywhere from 15 minutes to over an hour to provide the sample with an operational analysis system. .

他の特徴的な既知の定常状態システムでは、試料を通過
する第1の光線を使用する。第2の光線は前記第1の光
線から分けられ、基準光線として利用される。二つの光
線は物理的に空間的に分離される。電子スイッチ手段が
検出器および測定用エレクトロニクスを、交互に、また
、したかつて非同時に、前記定常光線源の各光線からや
って来る多数の波長を測定するために露出させる。これ
は複雑であり、また、物理的に間隔をおかれた光線間で
前後にスイッチを切り換えることは、所望の正確なシス
テムを提供しない。
Other unique known steady state systems use a first beam of light passing through the sample. A second beam is separated from the first beam and is used as a reference beam. The two rays are physically and spatially separated. Electronic switching means expose the detector and measurement electronics alternately, and once non-simultaneously, to measure multiple wavelengths coming from each beam of the stationary light source. This is complex, and switching back and forth between physically spaced beams does not provide the desired precision system.

さらに他の既知のシステムでは、−組の光学素子が使用
されており、−のサンプリング光線が続く−の基準光線
が光学システムを交互に通過する。これらの二つの光線
は時間的に分離されている。前記サンプリング光線が通
されるとき、試料が試料ホルダーに配置される。前記基
準光線が通されるとき、前記ホルダーに前記試料はない
。このやり方は、したがって、前記ホルダー内の試料を
時間的に代える必要性のために、比較的面倒である。
In yet other known systems, - sets of optical elements are used in which - reference beams followed by - sampling beams pass alternately through the optical system. These two rays are separated in time. A sample is placed in the sample holder when the sampling beam is passed through. There is no sample in the holder when the reference beam is passed through. This approach is therefore relatively cumbersome due to the need to change the sample in the holder over time.

他の形態の装置では、前記定常状態源から人つてくる光
線は該光線の小さい部分が基準検出器を通過し、また、
前記光線の95%以上が前記試料と該試料に関連する検
出器を通過するように、分けられる。このシステムは、
前記試料分析の決定時における白色光の影響の全スペク
トルを検査する。
In another form of the device, a ray of light coming from the steady state source is such that a small portion of the ray passes through a reference detector, and
The beam is split such that more than 95% of the light beam passes through the sample and a detector associated with the sample. This system is
Examine the full spectrum of white light effects in determining the sample analysis.

これらの既知のシステムは全て、二つの光線を使用する
という共通性をもつ。光の測定は全白色光のスペクトル
または特定の波長である。
All these known systems have in common that they use two beams. The measurement of light is the total white light spectrum or specific wavelengths.

アナライトの濃度決定を得るための分析は、式Abs 
= −log (1/I。)によって与えられる発色団
の吸光度の測定から決定される。■は前記試料を介して
測定される強度を指示し、また、Ioは前記基準光線の
強度を指示する。これらの強度はつの光線の方法で発生
した白色光の測定値または特定の波長である。
The analysis to obtain the concentration determination of the analyte is performed using the formula Abs
= −log (1/I.) as determined from the measurement of the absorbance of the chromophore given by: (2) indicates the intensity measured through the sample, and Io indicates the intensity of the reference beam. These intensities are measurements of white light generated in the manner of two rays or specific wavelengths.

吸光度は、式Abs −Ebcの表現で、発色団の濃度
に関連する。ここにEは吸収能力要素に関する吸光係数
であり、bはセルの通路長であり、また、Cは濃度であ
る。
Absorbance is related to the concentration of chromophore, expressed in the formula Abs -Ebc. where E is the extinction coefficient for the absorption capacity element, b is the cell path length, and C is the concentration.

単一の光線を使用する既知のシステムに特有な要求は、
必要な精度をもつ測定結果を得るために光源操作の極め
て高い安定性が必要であるということである。実際に正
確な測定のためには、1時間にわたって約1710%の
オーダの高い光安定性をもつことが必要である。この安
定を得るために比較的高価な技術および部品を使用しな
ければならない。この高度の安定性のために、比較的高
速の操作手順および分析システムが使用される。しかし
、指摘したように、これは高度の光安定性を得るために
必要な部品および方法論のために高価につく。
The specific requirements for known systems using a single beam are:
This means that extremely high stability of light source operation is required to obtain measurement results with the required precision. For really accurate measurements, it is necessary to have a high photostability of the order of about 1710% over 1 hour. Relatively expensive techniques and components must be used to achieve this stability. Because of this high degree of stability, relatively fast operating procedures and analysis systems are used. However, as noted, this is expensive due to the components and methodology required to obtain a high degree of photostability.

医療、化学および量的分野における正確な分析および測
定のための処理量負荷要求を増大させるにつれて、多数
の試料を含むシステムに関する高速測定を正確にもたら
すことが重要になフてきた。
With increasing throughput demands for accurate analysis and measurement in the medical, chemical, and quantitative fields, it has become important to accurately provide high-speed measurements on systems containing large numbers of samples.

現在の既知のシステムは、十分な正確さをもち、また、
受け入れることができる比較的低コストの速く十分な処
理量を提供しない。ここに、多数の試料の分析を迅速に
提供することができるシステムを提供する必要性がある
Current known systems have sufficient accuracy and
Does not provide fast enough throughput at an acceptable relatively low cost. There is a need here to provide a system that can quickly provide analysis of a large number of samples.

(発明の課題を解決するための手段) 本発明に基づいて、単一光線システムが熟慮される。同
一の精度基準を得るための光源の不安定性は、従来のシ
ステムにおけるより高い。すなわち、約15分間の化学
反応の経過で約1%を越える。この増大した不安定性は
、低コストでの処理量の向上を可能にする。正確性にお
ける高効率の結果は、発明の閃光訂正技術によって達成
される。さらに、システムが作動するスピードすなわち
連続する複数の閃光間の間隔は、二つの光線システムま
たは既知の単一の光線システムでは電球の出力が多数秒
間継続することが必要であるのに対して、千分の1秒で
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, a single beam system is contemplated. The instability of the light source to obtain the same accuracy criteria is higher than in conventional systems. That is, it exceeds about 1% over the course of a chemical reaction of about 15 minutes. This increased instability allows for increased throughput at lower cost. High efficiency results in accuracy are achieved by the inventive flash correction technique. Additionally, the speed at which the system operates, i.e. the interval between successive flashes, is limited by thousands of seconds, as opposed to two beam systems or known single beam systems, which require the bulb's output to last many seconds. It is one minute of a second.

本発明によれば、少なくとも−の発色団物質中における
濃度の変化を測定するための光度計は、閃光電球と多数
の波長の閃光の訂正の方法論を用いる。少なくとも2つ
の、また、望ましくは5つまでの選択された波長に関す
る吸光度の量が各閃光ごとに測定され、また、発色団の
濃度が複数の吸光度の値の適当な一次結合によって決定
される。この一次結合により、−組の吸光係数eおよび
光度計におけるノイズパターンを表わす複数の係数の行
列fに従属する複数の固定の係数kが吸光度の組に適用
される。
In accordance with the present invention, a photometer for measuring changes in concentration in at least one chromophoric substance uses a flashbulb and multiple wavelength flash correction methodology. The amount of absorbance for at least two, and preferably up to five, selected wavelengths is measured for each flash, and the concentration of the chromophore is determined by an appropriate linear combination of the multiple absorbance values. This linear combination applies to the set of absorbances fixed coefficients k that are dependent on a set of extinction coefficients e and a matrix f of coefficients representing the noise pattern in the photometer.

ノイズの影習を最小にする最適な一次結合は、少なくと
も2つの異なる選択波長に関して確定され、これにより
、濃度測定の際の誤差量を減少させる。この最適一次結
合は、種々の波長での誤差における相関関係の性質を考
慮に入れ、また、化学反応が進行する、すなわち化学吸
光係数によって決定される方向を考慮に入れる。
An optimal linear combination that minimizes noise artifacts is established for at least two different selected wavelengths, thereby reducing the amount of error in concentration measurements. This optimal linear combination takes into account the nature of the correlation in the errors at different wavelengths, and also takes into account the direction in which the chemical reaction proceeds, ie determined by the chemi-extinction coefficient.

定常状態電球源より高い強度を与える千分の1秒の光線
閃光率と、本発明の測定手段および閃光訂正技術のため
に、発明の全システムは安定性の観点から感度はよくな
いが、最終的な処理量において速い。閃光電球の強さは
、約1ないし5マイクロ秒の閃光で約50,000ワツ
トである。発明の分析システムでは、約16秒ごとに1
試料の範囲の処理量率が得られる。
Because of the one-thousandth of a second flash rate, which gives higher intensity than steady-state light bulb sources, and the measurement means and flash correction techniques of the invention, the overall system of the invention is less sensitive from a stability standpoint, but the final Fast in terms of throughput. The intensity of a flashbulb is about 50,000 watts with a flash of about 1 to 5 microseconds. In the invention's analysis system, one
Throughput rates for a range of samples are obtained.

したがって、基準信号として、白色光の定常電球に代え
て、本発明は短いパルス幅すなわちマイクロ秒の間に動
作可能の高強度閃光電球に向けられている。複雑な部品
郡でシステムを効果的に安定させることに代えて、瞬間
的な光線によって生じる2またはそれ以上の波長に関す
る吸光度値の最善に選択された一次結合を用いることか
ら得られる安定性をもって、単一光線閃光システムが動
作する。吸光度の一次結合は、異なる波長における強度
値の出力の積の対数に等しい。最適な一次結合は信号効
果を有効に増大させかつ前記光源すなわち閃光電球のノ
イズ効果を低減させる。
Therefore, instead of a steady white light bulb as a reference signal, the present invention is directed to a high intensity flash bulb operable during short pulse widths, ie, microseconds. Instead of effectively stabilizing the system with a complex set of components, with the stability obtained from using the best chosen linear combination of absorbance values for two or more wavelengths produced by the instantaneous beam, A single beam flash system operates. The linear combination of absorbance is equal to the logarithm of the product of the power of intensity values at different wavelengths. Optimal linear coupling effectively increases the signal effect and reduces the noise effect of the light source or flash bulb.

本発明で採用した方法では、定常状態の白色光源とは全
く異なり、光線を発生させるための閃光電球の使用によ
って高精度を維持し、他方、速度および処理量を増大さ
せる。さらに、前記電球はその間ずっと点灯していない
ため、すぐに焼は切れることはない。取替えおよび再校
正のための可動体止時間のためにコストが増大すること
はない。また、発熱も少ない。これらの要素は、また、
したがって、高処理量を有するより簡単なシステムを提
供する。
The method adopted in the present invention maintains high precision through the use of a flashbulb to generate the light beam, as opposed to a steady state white light source, while increasing speed and throughput. Furthermore, since the light bulb is not lit during that time, it will not burn out quickly. Costs are not increased due to mobile downtime for replacement and recalibration. It also generates less heat. These elements are also
Thus providing a simpler system with high throughput.

他方、閃光源は、問題すなわち閃光が常に同であるとは
限らないという問題をもたらす。したがって、前記試料
を通る光の量および性質は閃光ごとに異なる。この問題
は、しかし、異なる波長での強度変化における強い相互
関連を各閃光において採用する本発明により除去される
On the other hand, flash sources present the problem that the flashes are not always the same. Therefore, the amount and nature of light passing through the sample will vary from flash to flash. This problem, however, is eliminated by the present invention, which employs a strong correlation in intensity changes at different wavelengths in each flash.

閃光する白色光電球は、二つの電極間のアークか変化し
やすいエネルギーを発生するが故に、各閃光に関して強
度を変化させる特性を有する。さらに、前記アークは物
理的に電球内で児なる位置に移動し、また、このために
、前記試料を通過した後の光を受け止めるフォトアレー
(photoarray)の光検出器において像が前後
に変化する。また、前記アークと結びつく光学は、異な
るエネルギーの一部をして前記試料の下流側に配置され
たモノクロメータ−の人力スリットを通過させる。
Flashing white light bulbs have the property of varying intensity for each flash because the arc between the two electrodes generates variable energy. Additionally, the arc physically moves to a new position within the bulb, and this causes an image to change back and forth on a photodetector in a photoarray that receives the light after it has passed through the sample. . The optics associated with the arc also pass a portion of the different energies through a manual slit of a monochromator located downstream of the sample.

本発明は、種々の波長における各閃光に関連する、高く
相互に関連付けられたノイズを採用する。こねは前記ノ
イズの影響を低減し、また、こねにより、さらに正確な
吸光度信号を提供する。
The present invention employs highly correlated noise associated with each flash at different wavelengths. Kneading reduces the effects of the noise and also provides a more accurate absorbance signal.

これはより正確な濃度値を提供する。前記信号のノイズ
に対する比率が、濃度の推定時に2またはそれ以上の波
長における吸光度値の最適な一次結合を選択することに
より、最大にされる。
This provides more accurate concentration values. The signal to noise ratio is maximized by selecting an optimal linear combination of absorbance values at two or more wavelengths when estimating concentration.

単一光線システムは、異なる波長での強度測定と同時に
作動する。したがって、従来の装置と比較して、光源の
強度安定に関する必要性は低減する。
Single-beam systems operate simultaneously with intensity measurements at different wavelengths. Compared to conventional devices, the need for intensity stabilization of the light source is therefore reduced.

吸光度、また、したがって、単一の発色団における濃度
の変化を測定することの適用以上に、このシステムは、
例えば、異なる試料の脂質またはヘモグロビンのような
干渉物質の存在に対して感度が良い。このような干渉物
質が存在するとき、このシステムは、干渉物質が濃度結
果に不利に影響する情報を前記濃度結果に付は加える。
Beyond the application of measuring absorbance and therefore changes in concentration in a single chromophore, this system
For example, it is sensitive to the presence of interfering substances such as lipids or hemoglobin in different samples. When such an interfering substance is present, the system adds information to the concentration result that the interfering substance adversely affects the concentration result.

本発明は、また、発色団物質の量を変化させて行なわれ
る吸光度測定から任意の増大するファクターまで、発色
団物質に関する吸光係数を決定するための方法をカバー
する。この技術は、また、一定の化学反応が、反応の進
行時に存在する唯一の1「要な発色団を有することを証
明するために用いることができる。
The present invention also covers methods for determining the extinction coefficient for a chromophoric material, from absorbance measurements made with varying amounts of the chromophoric material to any increasing factor. This technique can also be used to demonstrate that a given chemical reaction has only one chromophore present as the reaction progresses.

前記光度計に関して、ある一定の化学反応について吸光
度値を測定するための利用可能の10個の波長から一組
の5つの異なる波長を選択することが可能である。−組
の5つの波長は、多くの場合、化学反応の発色団の濃度
に関する推定を得る際の吸光度値の最も望ましい使用を
可能にする。
For the photometer, it is possible to select a set of 5 different wavelengths from the available 10 wavelengths for measuring absorbance values for a given chemical reaction. - A set of five wavelengths often allows the most desirable use of absorbance values in obtaining estimates regarding the concentration of chromophores in chemical reactions.

所望により、5以上またはそれ以下の波長の出力信号を
利用することができる。他の場合、光度計のモノクロメ
ータ−が検出器内により多くのフォトアレー要素を有す
ることが可能である。前記光度計は検出器の開口を備え
、また、前記フォトアレーは1前記異なる波長に関して
間隔をおかれた場所にあるように選択される。
If desired, output signals with more or less than five wavelengths can be utilized. In other cases, it is possible for a photometer monochromator to have more photoarray elements in the detector. The photometer is provided with a detector aperture and the photoarray is selected to be at one spaced apart location with respect to the different wavelengths.

2またはそれ以上の波長における強度信号が得られ、電
子ユニットがアナログの強度値をデジタルの吸光度値に
処理する。マイクロプロセッサのプログラムがこれらの
吸光度値を結合して発色団の濃度を得るための一次結合
とする。
Intensity signals at two or more wavelengths are obtained and an electronic unit processes the analog intensity values into digital absorbance values. A microprocessor program combines these absorbance values into a linear combination to obtain the chromophore concentration.

前記モノクロメータ−システムは、試料を通過する閃光
光線を複数の前記検出器開口に向けられる複数波長に分
光する。
The monochromator system separates a flash of light passing through the sample into multiple wavelengths that are directed to a plurality of the detector apertures.

(実施例) 工lに三上上 光度計は、検出器手段とともに、モノクロメータ−20
4と閃光電球10とを含む。キセノン閃光電球10は、
白色光線11をパルスの形態でトロイドミラー12に送
るために据えられており、トロイドミラー12は光線1
3を反射して試料ホルダまたはキュヘット14に通ず。
(Example) The Mikami photometer was equipped with a monochromator 20 along with a detector means.
4 and a flash bulb 10. The xenon flash bulb 10 is
It is arranged to send a white light beam 11 in the form of a pulse to a toroid mirror 12, which transmits a white light beam 1
3 to the sample holder or cuhet 14.

キュベツト14は光線13のための約5mmの通路長さ
を有する。光線13は、キュベツト14を通過した後、
レンズ15に向かい、レンズ15から出る光線が発散光
線17としてスリット16を通過する。この光線17は
第1のコリメータミラー18に向けられる。第1のコリ
メータミラー18から平行光線19が反射され、回折格
子20に向けられる。
The cuvette 14 has a passage length for the light beam 13 of approximately 5 mm. After the light ray 13 passes through the cuvette 14,
The light rays directed toward the lens 15 and exiting from the lens 15 pass through the slit 16 as diverging light rays 17. This beam 17 is directed onto a first collimating mirror 18 . A parallel beam of light 19 is reflected from the first collimating mirror 18 and directed towards the diffraction grating 20 .

回折格子20から、前記光線の各エレメントが第2のコ
リメータミラー21に向けられた代表的な多発散光線1
20に分光または分割される。第2のコリメータミラー
21は光線120を反射して収束光線22とし、光線2
2は、該光線の別個の波長を表示しかつ検出器列24が
配置されている面23に向けられる。検出器列24の前
方に、オーダー分類フィルタおよびスリット列25があ
り、別個の波長に関して全部で10までを検出器列24
へ通過することを許す。検出器列24から種々の波長の
強度信号が、測定およびマイクロプロセッサを用いての
またはコンピュータプログラムのもとての制御に基づく
処理のために、電子ユニット26に伝えられる。
From a diffraction grating 20, each element of said beam is directed to a second collimating mirror 21.
It is spectrally or divided into 20 parts. The second collimator mirror 21 reflects the light beam 120 into a convergent light beam 22,
2 is directed towards a plane 23 displaying the distinct wavelengths of the light beam and on which a detector array 24 is arranged. In front of the detector row 24 there is an order sorting filter and slit row 25, which in total up to 10 detector rows 24 for distinct wavelengths.
allow passage to. The intensity signals of various wavelengths from the detector array 24 are conveyed to an electronic unit 26 for measurement and processing using a microprocessor or under control of a computer program.

光学部品がハウジング27の内部に配置されており、ま
た、電子ユニット26を含む光度計ユニット全体が化学
分析機の一部であり、前記化学分析機は、適当にハウジ
ング27内の場所28に試料キュベツト14を自動的に
配置および移動するための手段を含む。電子ユニット2
6から得られたデータを記述するために適当な記録手段
が設けられる。
Optical components are arranged inside the housing 27 and the entire photometer unit, including the electronic unit 26, is part of a chemical analyzer, which suitably places the sample at a location 28 within the housing 27. Includes means for automatically positioning and moving cuvettes 14. electronic unit 2
Suitable recording means are provided to record the data obtained from 6.

吸光度の値、また、したがワて濃度値を決定するために
、処理に用いられる有用な10個の波長から5つの異な
る波長が選択される。これらの値は、ノイズに対する信
号の割合が最大に維持されるような方法で決定される。
To determine the absorbance value and therefore the concentration value, five different wavelengths are selected from the ten useful wavelengths used in the process. These values are determined in such a way that the signal to noise ratio is maintained at a maximum.

さらに、各化学反応の吸光係数が後記するような方法で
決定される。
Furthermore, the extinction coefficient of each chemical reaction is determined by the method described below.

これらの波長は、例えば、340 nmから700nm
の屍囲にある。
These wavelengths are, for example, from 340 nm to 700 nm.
It is in the corpus of.

゛  の−  Δの 反応の間に計測された吸光度の値は、三つの影響すなわ
ち1)濃度が決定される、一定の反応の主要な発色団、
2)種々の考えられる干渉物質、および、3)吸光度測
定における様々な種類の誤差、の総和である。カテゴリ
ー3)では、閃光電球の種類による影響が重要であり、
また、最小にされるものはこの種類およびノイズの影響
である。
The value of absorbance measured during a −Δ reaction is determined by three influences: 1) the concentration of the main chromophore in a given reaction, whose concentration is determined;
It is the summation of 2) various possible interfering substances, and 3) various types of errors in absorbance measurements. In category 3), the influence of the type of flashbulb is important;
It is also this type and noise effect that is minimized.

化学反応の主要発色団の濃度の正確な推定値は、これか
反応の間に変化するとき、前記干渉の影響および他の種
類の誤差にも拘らず得られる。
Accurate estimates of the concentration of the main chromophore of a chemical reaction, as it changes during the reaction, are obtained despite the effects of said interferences and other types of errors.

この濃度のデータから、複数の終点値または複数のレー
ト値が得られる。これは、今度は、試料中の所望のアナ
ライト濃度を決定するために用いられる。
From this concentration data, multiple endpoint values or multiple rate values are obtained. This in turn is used to determine the desired analyte concentration in the sample.

カテゴリー2)の干渉物質には二つのタイプがある。第
1に、試料から導入された、反応の間に不変に残留する
複数の干渉物質がある。これらは終点化学反応と重要な
関係にある。レート化学反応は反応の進行中に起こる吸
光度の変化の時間誤差を使用し、このような干渉物質か
らの一定のオフセットの存在は、得られるレート値に影
響しない。第2のタイプの干渉物質は前記反応に関与し
、前記主要発色団の濃度とともに濃度が変化する。これ
は、終点およびレート化学反応の双方にとって重要であ
る。
There are two types of category 2) interfering substances. First, there are multiple interfering substances introduced from the sample that remain unchanged during the reaction. These have an important relationship with end point chemical reactions. Rate chemistry uses the time error of absorbance changes that occur during the course of the reaction, and the presence of a constant offset from such interfering substances does not affect the rate value obtained. A second type of interfering substance participates in the reaction and varies in concentration with the concentration of the primary chromophore. This is important for both endpoint and rate chemistry.

閃光電球の変化は、比較的大きいがために、これらの誤
差において重大な役目を果たす。種々の波長における吸
光度の変化は強く相互関連する。
Flash bulb changes play a significant role in these errors because they are relatively large. Changes in absorbance at various wavelengths are strongly correlated.

この相互関連は1発色団の濃度推定で用いられる係数を
適当に調整することにより、推定誤差を実質的に減少さ
せることを可能にする。
This correlation allows the estimation error to be substantially reduced by suitably adjusting the coefficients used in the concentration estimation of one chromophore.

異なる吸光係数は、吸光度が種々の選択された異なる波
長において変化する相対量を示す。複数の吸光係数は、
前記物質の吸光度の特別曲線の種々の選択された異なる
波長でのサンプリングに相当する。複数の吸光係数は、
発色団の濃度のための最良の推定値に到達するように使
用される。
The different extinction coefficients indicate the relative amount by which the absorbance changes at various selected different wavelengths. Multiple extinction coefficients are
This corresponds to the sampling of a special curve of the absorbance of the substance at various selected different wavelengths. Multiple extinction coefficients are
used to arrive at the best estimate for the concentration of the chromophore.

吸光度測定における誤差は、多数の試料を通じて脱イオ
ン水に生じる吸光度の変化を測定することにより、統計
的に特長付けることができる。分散マトリクスFがこの
ような一組の測定値から得られる統計的な関係を表現す
る。
Errors in absorbance measurements can be characterized statistically by measuring the changes in absorbance that occur in deionized water over a large number of samples. A variance matrix F represents the statistical relationship resulting from a set of such measurements.

前記主要発色団の濃度に用いられる推定値は、吸光度の
特別な一次結合である。n個の選択された波長において
測定された吸光度をaI+ a2+・・anとすると、
kI aI、に2a2゜・kTlaT+が濃度推定値で
ある。次に、係数に、、に2.  ・・・knの適当な
選択は、発色団の吸光係数と、選択された組の波長に関
する前記分散マトリクスFとにより決定される。
The estimate used for the concentration of the primary chromophore is a special linear combination of absorbance. Let the absorbance measured at n selected wavelengths be aI+ a2+...an,
kI aI, 2a2°·kTlaT+ is the estimated concentration value. Next, the coefficients are 2. ... The appropriate selection of kn is determined by the extinction coefficient of the chromophore and the dispersion matrix F for the selected set of wavelengths.

k、、に2.  ・・・k、を得る際、干渉物質が存在
しないことを仮定する。−の発色団および複数の吸光度
測定誤差のみが考慮される必要がある。この方法は、濃
度推定値に生じた平均二乗誤差を最小にする唯一、最適
な解答を得るために発色団の複数の吸光係数と、脱イオ
ン水の分散マトリクスFのみを用いる。
k, 2. . . . When obtaining k, it is assumed that no interfering substances exist. - only the chromophore and multiple absorbance measurement errors need to be considered. This method uses only the extinction coefficients of the chromophore and the dispersion matrix F of deionized water to obtain the single best solution that minimizes the mean squared error in the concentration estimate.

しかし、干渉物質の存在の可能性を考慮して、測定され
た吸光度の種々の直角方向における仮定された単一発色
団の吸光係数の方向からの逸脱を決定する複数の線形式
が展開される。これらの方向のそれぞれにおける吸光測
定誤差を考慮に入れると、各式に限界がある。限界を越
えると、これは、干渉物質が過度の量で存在しまた濃度
推定値が妥当でないことを示す。
However, taking into account the possible presence of interfering substances, multiple linear equations are developed that determine the deviation of the measured absorbance from the direction of the assumed single chromophore extinction coefficient in various orthogonal directions. . There are limitations to each equation when taking into account absorbance measurement errors in each of these directions. If the limit is exceeded, this indicates that the interfering substance is present in excessive amounts and the concentration estimate is invalid.

発色団濃度の最適推定値に達すると、吸光度は、単一の
発色団と、脱イオン水に見られた変化に従って分配され
た誤差によるものであると仮定される。これは、ベール
の法則すなわちa=c*e+fとして表わされる。ここ
でCはスカラー発色団濃度であり、また、a、eおよび
fは、それぞれ、測定された複数の吸光度値のnx1列
のマトリクス、発色団の吸光係数および吸光度の複数の
誤差である。
Once the optimal estimate of chromophore concentration is reached, the absorbance is assumed to be due to a single chromophore and the error distributed according to the changes observed in the deionized water. This is expressed as Beer's law: a=c*e+f. where C is the scalar chromophore concentration, and a, e, and f are an nx1 matrix of measured absorbance values, the extinction coefficient of the chromophore, and the errors in absorbance, respectively.

閃光電球10は単一の発色団物質の濃度の変化を測定す
るために使用され、試料中に存在する特定のアナライト
の量を指示する。これは、各閃光における五つの選択さ
れた波長までに関して吸光度の量を測定することにより
行なわれる。次に、各閃光における発色団濃度が複数の
吸光度値の適当な一次結合によって推定される。
Flashbulb 10 is used to measure changes in the concentration of a single chromophore substance, indicating the amount of a particular analyte present in a sample. This is done by measuring the amount of absorbance for up to five selected wavelengths in each flash. The chromophore concentration at each flash is then estimated by a suitable linear combination of multiple absorbance values.

誤差が不存在のとき、単一の発色団の成分の濃度を測定
するための一波長以上での複数の吸光度値が冗長情報を
構成するため、極めて多くの異なる一次結合を同等によ
く用いることができる。しかし、多量の誤差が存在する
ときは、主に閃光から閃光への電球10の変化によって
引き起こされ、濃度決定上のこれらの変化の影響を最小
にする最適な一次結合が必要である。
In the absence of errors, multiple absorbance values at one or more wavelengths to measure the concentration of a single chromophore component constitute redundant information, so a large number of different linear combinations can be used equally well. Can be done. However, when a large amount of error exists, primarily caused by changes in the bulb 10 from flash to flash, an optimal linear combination is needed that minimizes the effect of these changes on the density determination.

最適な一次結合は、濃度推定値に存在する誤差用を減少
させる、異なる波長における複数の誤差間の相関関係を
使用することに見出される。最適な一次結合は相関誤差
の性質および化学作用が進む「方向」すなわち化学作用
の吸光係数の双方を反映する。
Optimal linear combinations are found in using the correlation between multiple errors at different wavelengths, which reduces the amount of error present in the concentration estimate. The optimal linear combination reflects both the nature of the correlated errors and the "direction" in which the chemical action travels, ie, the extinction coefficient of the chemical action.

吸光度の測定か適当なオフセットであると仮定すると、
複数の誤差fの複数の平均値はゼロである。kは、所望
の最適一次結合の複数の係数から成るlxn行のマトリ
クスである。前記一次結合すなわちマトリクスの積c6
 =に★aはCの推定値である。この推定値の統計的に
推測される平均値Eは E (c6 )=E (kAa)=c大(kAa)+に
大E (f)=ck (kAa)である。
Assuming that it is an absorbance measurement or a suitable offset,
The average values of the errors f are zero. k is an l×n row matrix of coefficients of the desired optimal linear combination. The linear combination or matrix product c6
= ★a is the estimated value of C. The statistically estimated average value E of this estimated value is E (c6 ) = E (kAa) = c large (kAa) + large E (f) = ck (kAa).

この推定平均が実際の値Cと同一であることを確定する
ため、kに関して、制約に′keかおかれる。したがっ
て、前記推定値の誤差は、Co −C=に★fと表わす
ことができる。
To ensure that this estimated mean is the same as the actual value C, a constraint 'ke is placed on k. Therefore, the error in the estimated value can be expressed as ★f in Co −C=.

kに関しておかれる第2の条件は、この推定値の平均二
乗誤差か最小にされるということである。すなわち、 E ((co  c)2)”E ((k”f)2)=E
((k大f)大(k大f)゛ ) =に*E (f六f’)六に゛は最小であり、ここで表
記°はマトリクスの転置を示す。nxn分散マトリクス
E(f六f′)はFで表記される。
The second condition placed on k is that the mean squared error of this estimate is minimized. That is, E ((co c)2)”E ((k”f)2)=E
((k large f) large (k large f) ゛ )=to *E (f6f') 6 ゛ is the minimum, where the notation ° indicates the transposition of the matrix. The nxn dispersion matrix E(f6f') is denoted by F.

したがって、eおよびFが与えられると、k*e=1を
条件として、k六F′kk’が最小になるようにkが決
定される。最小での微分の独立変数d(k六F大に’)
=2dk*F*k’ =0を用いるときは、常に、 d(kAa)zdk両e=0である。
Therefore, given e and F, k is determined so that k6F'kk' is minimized, subject to k*e=1. The independent variable d of the differentiation at the minimum (k6F large')
=2dk*F*k' When using =0, always d(kAa)zdkbothe=0.

したがって、F六に’およびeは並列でなければならな
い。すなわち、あるスカラーtに関して、F′kk’ 
=を*e またはに=t★e’ 六F−’である。ここに、F−1
はFの逆マトリクスである。次に、k★e=1を求めて
tを決定する。最終解は に=   (e’   *F  −重  *6)   
−’   *6’   *F−1である。
Therefore, F6' and e must be parallel. That is, for some scalar t, F'kk'
= *e or = t★e'6F-'. Here, F-1
is the inverse matrix of F. Next, t is determined by finding k★e=1. The final solution is = (e' *F - weight *6)
-'*6' *F-1.

fの分散および共分散は、空気、脱イオン水または染料
液のようなキュベツト中の一定の媒体に生しる吸光度の
対応する分散および共分散を観察することにより決定す
ることができる。波長の全ての可能なベアリングについ
ての吸光度の平均値に関するこれらの吸光度の分散また
は共分散の組が、その波長の組のためのマトリクスF=
E (f大f’)を構成する。
The dispersion and covariance of f can be determined by observing the corresponding dispersion and covariance of absorbance occurring in a given medium in a cuvette, such as air, deionized water, or dye solution. The set of variances or covariances of these absorbances with respect to the average value of the absorbances for all possible bearings of wavelengths is the matrix F= for that set of wavelengths.
E (f large f') is constructed.

Fのこの計算は電球の校正処理の間に行なわれ、また、
この校正処理は、例えば、新電球10かシステム内に挿
入されるとき、または、電球10が運ばれるとき、また
は、選択的にユーザーが現存システムの新しい化学的作
用を規定するときに行なわれる。また、これらの手順の
間、吸光係数eは一定に維持され、また、kはアルゴリ
ズムに= (e’ iF−’*e)−’*e’六F−1
に従って計算される。
This calculation of F is done during the bulb calibration process and
This calibration process is performed, for example, when a new bulb 10 is inserted into the system, when the bulb 10 is transported, or optionally when a user defines a new chemistry for an existing system. Also, during these steps, the extinction coefficient e is kept constant, and k is given by the algorithm = (e'iF-'*e)-'*e'6F-1
Calculated according to

第4図では、二つの選択された代表的な波長340 n
mおよび380 n+nに関する吸光度散乱プロットの
グラフで示したベクトル表示が、k値の決定において表
わされている。
In Figure 4, two selected representative wavelengths 340n
A graphical vector representation of the absorbance scattering plot for m and 380 n+n is presented in the determination of the k value.

実際には、10波長モノクロメータ−204から得られ
る5つの波長がある。5つの波長が用いられる場合、2
次元のグラフに示す図は、実際上、5次元の図に変換さ
れる。グラフに示した輪郭100は相関ノイズの典型で
あり、また、二次元でのみ描くことに代えて、考慮され
る波長の数に従った5次元を有する。グラフに示す信号
線101は、試料中の発色団の濃度変化による吸光度変
化の相対量を示す。
In reality, there are five wavelengths obtained from the 10 wavelength monochromator 204. If 5 wavelengths are used, 2
The diagram shown in the dimensional graph is effectively transformed into a five-dimensional diagram. The contour 100 shown in the graph is typical of correlated noise, and instead of being drawn only in two dimensions, it has five dimensions according to the number of wavelengths considered. A signal line 101 shown in the graph indicates the relative amount of absorbance change due to a change in the concentration of chromophore in the sample.

実施上、ノイズは長円形の表示100によりて表わされ
るように関連付けられ、二つの吸光度の340および3
80におけるこれらの平均値に関する散乱プロットを示
す。この散乱プロットから、これらの波長に関する分散
および共分散のFマトリクスが得られる。
In practice, the noise is associated as represented by the oval representation 100 and the two absorbances 340 and 3
A scatter plot for these average values at 80 is shown. This scattering plot provides an F matrix of dispersion and covariance for these wavelengths.

最良のに値を得るための解すなわち長さおよび方向は、
2つの数学的表現によって決定される。
The solution to get the best value i.e. length and direction is
It is determined by two mathematical expressions.

第1に、k宍e=1であり、ここでeは発色団の吸光係
数である。第2の表現において、k大F六に′が最小に
される。Fはノイズの分散マトリクス、すなわち、それ
はノイズ100を規定する。
First, k = 1, where e is the extinction coefficient of the chromophore. In the second expression, ' is minimized for k large F6. F is the variance matrix of the noise, ie it defines the noise 100.

軸102は誤差分布の長さを表わし、また、軸103は
誤差分布の幅を表わす。
Axis 102 represents the length of the error distribution, and axis 103 represents the width of the error distribution.

条件に宍e=1は、吸光係数方向eに直角である破線上
の終点を有する全ての可能なにベクトルを有することに
より、第4図に表わされる。次の仕事は、この条件を満
たす全てのベクトルにのなかから、平均二乗誤差に六F
大に’を最小にする最適なkを選択することである。
The condition e=1 is represented in FIG. 4 by having all possible vectors with endpoints on the dashed line that are perpendicular to the extinction coefficient direction e. The next task is to calculate the mean squared error by 6F among all vectors that satisfy this condition.
The goal is to select the optimal k that minimizes '.

eの ハ の 特別な波長の組における所定の化学作用の発色団の吸光
係数を見出すために用いられるテクニックは、ノイズの
あるデータに対する最良の線形適合性を発見するデミン
グの方法(Deming’smethod)における−
膜化である。
The technique used to find the extinction coefficient of a chromophore for a given chemistry at a particular set of wavelengths is Deming's method of finding the best linear fit to noisy data. in-
It is a film formation.

波長の組に関する種々のベアリングにおける吸光度の平
均に関する吸光度の変化を観察することによって分散マ
トリクスGが決定される。これらの観察は、化学作用の
発色団がキュベツト内で変化している間に行なわれる。
The dispersion matrix G is determined by observing the change in absorbance with respect to the average of absorbance in different bearings for a set of wavelengths. These observations are made while the chemical chromophore is changing within the cuvette.

したがって、マトリクスGは、Fによって特長付けられ
る誤差と同様、吸光度がこれらの波長で変化する相対量
を反映する。相対吸光係数は、Fタイプの誤差からのス
キュー(skewing)を許すことなしに、Gから得
られる。
The matrix G therefore reflects the relative amount by which the absorbance changes at these wavelengths, as well as the error characterized by F. The relative extinction coefficient is obtained from G without allowing skewing from F-type errors.

まず、Fは固有ベクトル解析を受ける。これらの固有ベ
クトルに対して吸光度座標のシステムを回転させるユニ
タリ変換Uが見出される。第2の変換■であってそのマ
トリクスが対角線成分のみから成りかつ固有値の平方根
である対角線成分に一致する第2の変換Vを見出す。こ
れは、Uとともに、Fを単位マトリクスF”=VUFU
’ V’=Iに変換する効果をもつ。Gは、次に、同し
変換G“=VUGU’ V’ によって変換され、また
、他の固有ベクトル解析を受ける。この後者のマトリク
スの固有値は化学変化のための−の大きい値と、Fで示
される誤差から1に近い全ての他の値とから成る。
First, F undergoes eigenvector analysis. A unitary transformation U is found that rotates the system of absorbance coordinates with respect to these eigenvectors. Find a second transformation V whose matrix consists only of diagonal components and which corresponds to the diagonal component which is the square root of the eigenvalue. This, along with U, makes F the unit matrix F''=VUFU
It has the effect of converting 'V'=I. G is then transformed by the same transformation G"=VUGU'V' and also subjected to another eigenvector analysis. The eigenvalues of this latter matrix are denoted by F with large values of - for chemical changes. and all other values close to 1.

VUによって変換されたGを決定した複数の原データ値
で、これらの分散マトリクスは丁度Gとなる。最良の適
合線であって該適合線に対するこれらの変換された点の
平均二乗直交距離を最小にする最良の適合線を得るため
にデミングの方法が用いられる。次に、eの成分が、こ
の固有ベクトルを変換して原吸光度座標システムに戻す
ことにより、見出される。
With the plurality of original data values that determined G transformed by VU, these dispersion matrices are just G. Deming's method is used to obtain the best fit line that minimizes the mean square orthogonal distance of these transformed points to the fit line. The components of e are then found by transforming this eigenvector back to the original absorbance coordinate system.

この方法は、また、測定される発色団の純度の検査を可
能にする。G”の2以上の固有値が実質的に−を越える
場合、これは、他の変化発色団の存在を示す。
This method also allows checking the purity of the chromophore being measured. If two or more eigenvalues of G'' are substantially greater than -, this indicates the presence of other variable chromophores.

これらの吸光係数値は、濃度情報が含まれていなかった
ため、単なる相対値である。
These extinction coefficient values are simply relative values since no concentration information was included.

7′−ユニットお び 異なる波長での強度信号を処理するための電子ユニット
の回路を説明する。
7'-unit and the circuitry of the electronic unit for processing intensity signals at different wavelengths.

第5A図は、光度計組立体の集積回路ボードすなわちイ
ンテグレータ回路ボードおよび波長のマルチプレクサポ
ートをブロックの形態で示す。第5B図および第5C図
は、log 八〇Gすなわちl og/アナログ・デジ
タル回路ボートのブロック線図表現を描き出している。
FIG. 5A shows the integrated circuit board or integrator circuit board and wavelength multiplexing support of the photometer assembly in block form. 5B and 5C depict a block diagram representation of a log 80G or log/analog-to-digital circuit board.

インテグレータ回 ボー 光学的検出器に関する機能的要求事項および機械的要求
事項は、10個のセンサーの光学的検出器組立体201
と、10個のインテグレータ回路202と、結合論理制
御回路210と、校正回路207とから成るインテグレ
ータ回路ボード200を含む。前記光学的検出器回路は
モノクロメータ204からのパルス光入力を測定し、ま
た、エネルギーパルスを電流パルスの時間積分に比例す
る電気信号に変換する。
The functional and mechanical requirements for the integrator optical detector are as follows:
, an integrator circuit board 200 consisting of ten integrator circuits 202 , a combination logic control circuit 210 , and a calibration circuit 207 . The optical detector circuit measures the pulsed light input from monochromator 204 and converts the energy pulses into electrical signals proportional to the time integral of the current pulses.

検出器組立体201のフォトダイオード組立体232は
電子組立体ユニット26にはんだ付けされており、該ユ
ニットはモノクロメータ組立体27に据え付けられてい
る。検出器組立体201は、10スリツトのマスクプレ
ート オーダー分類フィルタ25に対して直接に乗って
いる。前記マスクの各スリット233は、340nm(
ナノメートル)から700nmまでの光スペクトル以内
の特定の中央波長に調節された5nmの帯域フィルタと
してイ動く。各フォトダイオード センサーが前記マス
クの特定のスリット233に整列されている。
Photodiode assembly 232 of detector assembly 201 is soldered to electronic assembly unit 26, which is mounted to monochromator assembly 27. Detector assembly 201 rides directly onto a 10-slit mask plate order sorting filter 25. Each slit 233 of the mask has a diameter of 340 nm (
It operates as a 5 nm bandpass filter tuned to a specific central wavelength within the optical spectrum from nanometers to 700 nm. Each photodiode sensor is aligned with a particular slit 233 in the mask.

各フォトダイオードが全光エネルギすなわち伝えられた
光パルスの時間積分を測定するための鯖密なインテグレ
ータ回路202に接続されている。全インテグレータ回
路202が並列でスイッチをオンにされ、各波長での単
一パルスエネルギを測定する。
Each photodiode is connected to a dense integrator circuit 202 for measuring the total light energy, ie, the time integral of the transmitted light pulse. All integrator circuits 202 are switched on in parallel and measure the single pulse energy at each wavelength.

インテグレータ回路202からの出力信号は、波長マル
チプレクサ組立体205に連絡される。
The output signal from integrator circuit 202 is communicated to wavelength multiplexer assembly 205.

このマルチプレクサ回路205は、付加信号の処理のた
めに10個のインテグレータ回路から5つの信号206
を選択する能力を与える。
This multiplexer circuit 205 receives five signals 206 from ten integrator circuits for additional signal processing.
Gives the ability to choose.

インチグレーター回路の利得すなわち感度は各波長に関
して異なり、また、前記検出器のスペクトル応答度、前
記キセノン閃光電球10のスペクトル強度曲線および前
記モノクロメータ−の透過率に依存する。種々の回路の
ためのキャパシタ値は、信号透過率の全変化を補償する
ように選択される。各信号チャンネルは、入力電流パル
スの時間積分に正比例する0ないし10ボルトの出力を
与える。前記インテグレータのキャパシタ値は前記回路
の感度を決定し、また、M記キャパシタ値または回路の
感度は、完全な光学システム、検出器組立体201およ
び閃光電球10に基礎をおく。
The gain or sensitivity of the inch grater circuit is different for each wavelength and depends on the spectral responsivity of the detector, the spectral intensity curve of the xenon flashbulb 10, and the transmission of the monochromator. Capacitor values for the various circuits are selected to compensate for the total change in signal transmission. Each signal channel provides an output between 0 and 10 volts that is directly proportional to the time integral of the input current pulse. The integrator capacitor value determines the sensitivity of the circuit, and the M capacitor value or circuit sensitivity is based on the complete optical system, detector assembly 201 and flashbulb 10.

電球10からのエネルギは、閃光を、電球供給電圧の調
整によって制御される平均信号レベルを有する閃光に変
える。種々の波長における出力信号は−7,0ないし−
10,0ボルトの範囲内に降下する。電球の閃光は12
0pps(パルス7秒)の公称定格で生じ、また、光パ
ルス幅は約1.5 usecである。各検出器は光にさ
らされている間に電流源として、また、暗間隔の間に開
回路(高インピーダンス)として働く。
The energy from the bulb 10 converts the flash into a flash with an average signal level controlled by adjustment of the bulb supply voltage. The output signal at various wavelengths is -7,0 to -
It drops to within 10,0 volts. The flash of the light bulb is 12
It occurs at a nominal rating of 0 pps (7 second pulse) and the optical pulse width is approximately 1.5 usec. Each detector acts as a current source during light exposure and as an open circuit (high impedance) during dark intervals.

プログラマブル校正回路207は、インテグレータ感度
および信号範囲を測定するだめの信号電流の3つのレベ
ルを提供する。これらの信号は、システムの線形テスト
の間の線形校正のために使用され、また、システムおよ
び組立体の両テストにおける診断テストのために使用さ
れる。
Programmable calibration circuit 207 provides three levels of signal current to measure integrator sensitivity and signal range. These signals are used for linear calibration during system linear testing and for diagnostic testing in both system and assembly testing.

校正回路207は調節された基準ソース233、精密な
ディバイダ回路網234および4つの人カマルチブレク
サ208から成る。前記電圧源は、デバイダ回路網23
4内の3つの抵抗器に接続された出力端子を有する2、
5ボルト分巻調整器から出ている。デバイダ出力は全基
準電圧の0.0.旧、 0.1.および1.Qの比率で
ある。
Calibration circuit 207 consists of a regulated reference source 233, a precision divider network 234, and four multiplexers 208. The voltage source is connected to a divider network 23
2, with the output terminal connected to the three resistors in 4;
It comes from the 5 volt shunt regulator. The divider output is 0.0% of the total reference voltage. Old, 0.1. and 1. This is the ratio of Q.

校正信号は各インテグレータ回路202に容量的につな
がれ、各インテグレータ回路は、数値的に調和されたキ
ャパシタを介して、各回路に使用されている肋記インテ
グレータのキャパシタに結合さねている。これは、基準
ソース233によって発生されたステップ電圧に公称上
等しい出力電圧に帰する。
The calibration signal is capacitively coupled to each integrator circuit 202, with each integrator circuit coupled via a numerically matched capacitor to the capacitor of the integrator used in each circuit. This results in an output voltage that is nominally equal to the step voltage generated by reference source 233.

校正信号は調整された+8.58VDCのVDC電圧源
233から出される。テストポイントTPIは基準′t
M圧を監視するために設けられている。校正信号は、4
つの入カマルチブレクサ208の出力路をグランドから
3つのDC電圧の1つに切り換えることにより発生する
。前記マルチプレクサに対して内部の4つのデコーダの
1つが、プログラムに組み込まれた校正段階を選択すべ
く2つのライン2進コードを解読する。2つの外部保持
アドレスラインが前記マルチプレクサを制御するように
要求される。アドレスライン230および231がコネ
クタP2から送られ、オーブンコレクタ インバータに
よって駆動される。マルチプレクサ208は+15VD
C供給源から動作するCMO5装置である。論理ライン
は4.7にのプルアップ抵抗で終わる。
The calibration signal is provided by a regulated +8.58 VDC VDC voltage source 233. Test point TPI is standard't
Provided to monitor M pressure. The calibration signal is 4
This occurs by switching the output path of one input multiplexer 208 from ground to one of three DC voltages. One of the four decoders internal to the multiplexer decodes the two line binary code to select the calibration stage programmed. Two externally held address lines are required to control the multiplexer. Address lines 230 and 231 come from connector P2 and are driven by the oven collector inverter. Multiplexer 208 is +15VD
It is a CMO5 device operating from a C source. The logic line terminates with a pull-up resistor at 4.7.

検出器201内の各センサーは高速精密インテグレータ
回路に電流入力を与える。回路202は高速、低バイア
ス電流(3pa max) 、低オフセツト電圧増幅器
、高安定低損失インテグレータキャパシタおよびJFE
T (接合形電界効果トランジスタ)/アナログスイッ
チ放電回路から成る。
Each sensor within detector 201 provides a current input to a high speed precision integrator circuit. Circuit 202 is a high speed, low bias current (3pa max), low offset voltage amplifier, high stability low loss integrator capacitor and JFE
It consists of a T (junction field effect transistor)/analog switch discharge circuit.

2スイッチ放電回路が、信号の積分間隔の間の総接合漏
洩電流を減少すべく、インテグレータリセット(RES
ET ’)回路において用いられる。積分時間の間、両
スイッチは切られ1.J P E Tスイッチはバイア
スをかけられず、また、アナログスイッチは開路される
。出力信号が増幅器出力路と前記総接合との間の2つの
スイッチ回路網を通して加えられる。
A two-switch discharge circuit provides an integrator reset (RES) signal to reduce the total junction leakage current during the signal integration interval.
ET') circuit. During the integration time, both switches are turned off and 1. The J P E T switch is not biased and the analog switch is open. An output signal is applied through two switch networks between the amplifier output path and the general junction.

総接合漏洩電流を減少するため、750オームの抵抗が
2つのスイッチとグランドとの間に接続され、前記アナ
ログスイッチから貯泥漏洩電流のためのグランドへの低
インピーダンス路を与える。
To reduce the total junction leakage current, a 750 ohm resistor is connected between the two switches and ground to provide a low impedance path from the analog switch to ground for sludge leakage current.

これはソース電圧に対する前記JFETのドレインを数
ミリボルトに低減し、前記総接合誤り電流を大幅に低減
する。
This reduces the JFET's drain to source voltage to a few millivolts, greatly reducing the total junction error current.

JPETのスイッチはゲート’H圧を5VDCバイアス
ソースに切り換えることにより切られる。全てのアナロ
グスイッチは論理真(高)入力信号で閉路される。回路
を駆動するために必要な一致する相補信号が透過ラッチ
の出力「Q」および[Q★Jから出される。2つのアナ
ログスイッチと1つのJFETスイッチとは各インテグ
レータ回路で用いられる。前記J F F、Tスイッチ
と1つのアナログスイッチとは1狩記インテグレータ 
リセットすなわちキャパシタの放電路で用いられる。第
2のアナログスイッチは積分時間の間に前記JFETの
ゲート接合に負のバイアスを与える。全ての回路が並列
に切り換えられ、単一の人力ラインINTEGによって
制御される。
The JPET switch is turned off by switching the gate'H voltage to a 5VDC bias source. All analog switches are closed with a logical true (high) input signal. Matching complementary signals necessary to drive the circuit are provided at the transparent latch outputs "Q" and [Q★J. Two analog switches and one JFET switch are used in each integrator circuit. The above JFF, T switch and one analog switch are 1 Kariki integrator.
Used in the reset or discharge path of the capacitor. A second analog switch provides a negative bias to the gate junction of the JFET during the integration time. All circuits are switched in parallel and controlled by a single human power line INTEG.

典型的なシステム動作において、インテグレータ回路2
02はスイッチを入れられ、前記インデグレータ オフ
セットが測定され、電球が閃光し、信号レベルが測定さ
れかつ保持される。
In typical system operation, integrator circuit 2
02 is switched on, the indegrator offset is measured, the bulb flashes, and the signal level is measured and held.

約110 usecの電球の閃光に引き続き、前記信号
しヘルか標本抽出され、処理される。インテグレータ回
路202はサンプリングの後にリセットされるが、イン
テグレータは前記電球の閃光後に約3ミリ秒間で正規に
リセットされる。
Following an approximately 110 usec bulb flash, the signal signal is sampled and processed. Although the integrator circuit 202 is reset after sampling, the integrator normally resets approximately 3 milliseconds after the bulb flashes.

キャパシタ値は、キセノン閃光電球ソース10、モノク
ロメータ組立体204および脱イオン水で満たされたガ
ラスのキュベツトに、全ての波長でほぼ等しい信号を与
えるように選択される。
Capacitor values are selected to provide approximately equal signals at all wavelengths to the xenon flashbulb source 10, monochromator assembly 204, and a glass cuvette filled with deionized water.

インテグレータ回路202からのアナログ信号出力は、
波長マルチプレクサ回路205に多重の人力を供給すべ
く、マルチプレクサ イ ンタフェース コネクタP2
に送られる。
The analog signal output from the integrator circuit 202 is
In order to supply multiple power to the wavelength multiplexer circuit 205, the multiplexer interface connector P2
sent to.

J P E Tスイッチは、インテグレータ202がス
イッチを入れられるとき、チャージ誤差を注入する。前
記JFETゲート接合での負の変化は、トレイン容量へ
のゲートを介して前記インテグレータの総接合につなが
れる。このチャージ誤差は正の出力オフセット誤差に終
わる。誤差電圧は前記インテグレータのキャパシタ値に
反比例する。
The J P E T switch injects charge error when the integrator 202 is switched on. A negative transition at the JFET gate junction is coupled to the integrator's total junction via the gate to train capacitance. This charging error results in a positive output offset error. The error voltage is inversely proportional to the integrator capacitor value.

チャージ補償は、正の電圧の段階的変化を+2pfのキ
ャパシタを介して前記インテグレータの総接合につなぐ
ことにより達成される。前記インテグレータのリセット
間隔の間、接続キャパシタが調整セツティングによって
定められた負の電圧まで充電する。インテグレータ20
2がスイッチを入れられると、前記キャパシタはグラン
ドにスイッチを切り換えられ、前記キャパシタのチャー
ジを前記総接合に移す。前記接続キャパシタは、積分間
隔の間にアースを維持され、リセットの間に再充電する
。補償遅れは、単一のトランジスタスイッチの遅延時間
とアナログスイッチの伝搬遅延時間とによりなされる。
Charge compensation is achieved by coupling a positive voltage step through a +2 pf capacitor to the overall junction of the integrator. During the integrator reset interval, the connected capacitor charges to the negative voltage determined by the regulation settings. Integrator 20
When 2 is switched on, the capacitor is switched to ground, transferring the charge of the capacitor to the total junction. The connected capacitor is maintained at ground during the integration interval and recharges during the reset. The compensation delay is made up of the single transistor switch delay time and the analog switch propagation delay time.

各インテグレータ回路202は、前記回路を使用可能と
しまたリセットするための2つの一致相補論理信号を必
要とする。全てのインテグレータが並列にスイッチを切
り換えられ、単一のカッド「D」ラッチのrQJおよび
r Q 大J出力から駆動される。複数のラッチ入力が
共通に接続され、マルチプレクサ ボード211上のオ
ーブンコレクタ インバータにより駆動される。
Each integrator circuit 202 requires two matching complementary logic signals to enable and reset the circuit. All integrators are switched in parallel and driven from the rQJ and rQ large J outputs of a single quad "D" latch. Multiple latch inputs are connected in common and driven by an oven collector inverter on multiplexer board 211.

全てのロジック回路ドライバはラッチ回路であり、また
、全てのドライバはオープンコレクタ出力である。2つ
の回路がCMO5校正要素との接合を必要とし、また、
1つのドライバがTTL回路に接合している。
All logic circuit drivers are latch circuits, and all drivers are open collector outputs. Two circuits require interface with the CMO5 calibration element, and
One driver connects to the TTL circuit.

全てのインテグレータ アナログ出力、および10個の
OPAMP出力が、マルチプレクサ回路205との接合
のためにコネクタP2に接続される。5つのアナログ5
IGGNDライン206はコネクタP3に送られる。複
数のアナログ信号は前記マルチプレクサ回路に送られ、
前記信号の5つはインテグレータ回路ボード200に返
送され、コネクタP3に送られる。
All integrator analog outputs and ten OPAMP outputs are connected to connector P2 for mating with multiplexer circuit 205. 5 analog 5
IGGND line 206 is routed to connector P3. a plurality of analog signals are sent to the multiplexer circuit;
Five of the signals are sent back to the integrator circuit board 200 and sent to connector P3.

マルチプレクサ ボード211 波長信号マルチプレクサ回路211は前置増幅器インテ
グレータ回路202または前置増幅器校正回路から得ら
れた5つのアナログ信号206をアドレスするための手
段を提供する。波長アナログ信号は、システムの要求に
より決定された種々の信号の結合のプログラム選択を与
えるべく5つのマルチプレクサ205に交差接続される
。校正信号が診断テスト信号を与えるべく各マルチプレ
クサ205に接続される。
Multiplexer Board 211 Wavelength signal multiplexer circuit 211 provides a means for addressing the five analog signals 206 obtained from preamplifier integrator circuit 202 or preamplifier calibration circuit. The wavelength analog signals are cross-coupled to five multiplexers 205 to provide programmable selection of various signal combinations determined by system requirements. A calibration signal is connected to each multiplexer 205 to provide a diagnostic test signal.

ボード211はインターフェース コネクタを介して前
置増幅器インテグレータ回路202に接続する。全ての
論理アドレスおよびデータラインはコネクタP1を介し
てマルチプレクサ211に直接に接続する。全ての論理
翻訳およびデータバス ラッチは前記ボードに含まれて
いる。アナログ出力信号はインテグレータ回路ボード2
00に直接に接続される。出力信号は、通常、LOG/
ADC変換ボート212上の単一ゲイン差増幅器217
に接続する。
Board 211 connects to preamplifier integrator circuit 202 via an interface connector. All logical address and data lines connect directly to multiplexer 211 via connector P1. All logic translation and data bus latches are included on the board. Analog output signal is integrator circuit board 2
Connected directly to 00. The output signal is usually LOG/
Single gain difference amplifier 217 on ADC conversion boat 212
Connect to.

オーブコレクタ ドライバは、インテグレータ回路ボー
ド200上のCMO5回路にインタフェースTTL人力
を与える。5つの波長信号は、マルチプレクサ205の
それぞれからの1つである各化学反応テストのためにア
ドレスされる。はとんどの化学反応のために、ある好ま
しい波長が指定される。
The orb collector driver provides an interface TTL power to the CMO5 circuit on the integrator circuit board 200. Five wavelength signals are addressed for each chemical reaction test, one from each of multiplexers 205. For most chemical reactions, certain preferred wavelengths are specified.

5つのマルチプレクサ205のそれぞれは、8つの人力
信号の1つを選択するように3ビツト二進アドレスを必
要とする。合計15のアドレスラインが3つの「DJへ
クス(hex)ラッチから出ている。マルチプレクサ回
路205は、8つの内部デコーダのうちの1つをそれぞ
れ有する5つのアナログ マルチプレクサ チップから
成る。アナログ人力は+l0VDcから一1OVDCの
範囲である。
Each of the five multiplexers 205 requires a 3-bit binary address to select one of the eight input signals. A total of 15 address lines come out of the three DJ hex latches. The multiplexer circuit 205 consists of five analog multiplexer chips, each with one of eight internal decoders. to -1 OVDC.

インテグレータ回路ボード200からの10個のアナロ
グ人力信号は、5つのマルチプレクサ チップ205に
連絡される。各マルチプレクサ205の6つの入力が1
0個の人力信号213から得られる。2つの残りの人力
215および216が診断テストのための基準電圧に連
絡される。前記アナログ入力の相互連絡は、特定の化学
反応テストのために求められる信号情報の種々の結合を
監視するための手段を提供する。
Ten analog input signals from integrator circuit board 200 are communicated to five multiplexer chips 205. The six inputs of each multiplexer 205 are one
It is obtained from 0 human power signals 213. The two remaining human powers 215 and 216 are connected to a reference voltage for diagnostic testing. The interconnection of the analog inputs provides a means for monitoring the various combinations of signal information required for a particular chemical reaction test.

人力214に対するアナログ信号が、インテグレータ回
路ボード200上のプログラマブル校正回路207から
出る。この信号は、インテグレータ回路ボード上に位置
するキャリブレータ マルチプレクサ208をセットす
ることにより制御される。マルチプレクサ208は2デ
ータヒツトライン230,231により制御される。入
力215は、通常、インテグレータ回路ボード200上
に位置する固定の一3VDCの基準ソースに連絡される
。CMOSインタフェースに対するTTI、が2つの制
御信号230,231のために求められる。オーブンコ
レクタ へツクス インバータが全ての制御信号のため
のインタフェース回路をインテグレータ回路ボード20
0に与える。
Analog signals for human power 214 exit from programmable calibration circuit 207 on integrator circuit board 200 . This signal is controlled by setting a calibrator multiplexer 208 located on the integrator circuit board. Multiplexer 208 is controlled by two data hit lines 230, 231. Input 215 is typically connected to a fixed 13 VDC reference source located on integrator circuit board 200 . The TTI for the CMOS interface is determined for the two control signals 230, 231. Oven collector hex inverter integrator circuit board 20 with interface circuits for all control signals
Give to 0.

14oADCボー:212 1og/八DCボード212は標準TTL論理回路に接
続するように設定されている。アナログ人力は、使用可
能の増幅器出力から駆動された特異な入力信号のために
設定されている。アナログ信号ラインが入力端子を逆に
する作動増幅器に接続され、また、不通ラインが前記信
号基準グランドに接続されている。
14o ADC Baud: 212 The 1og/8 DC board 212 is configured to connect to standard TTL logic circuits. Analog power is configured for a unique input signal driven from the available amplifier output. An analog signal line is connected to a differential amplifier with input terminals reversed, and a disconnection line is connected to the signal reference ground.

アナログ人力は+10ボルトないし一10ボルトの信号
に設定されている。使用される増幅器出力は15ボルト
の供給から作動する約13ボルトで制限するため、入力
信号は10ボルトを越えることができる。前記組立体は
10ボルトの範囲内で信号を監視するように設計される
。log回路は++、51ルトの最大入力を受け取る規
模に設定されている。伝搬測定は10ボルトに制限され
ており、これはADC全目盛信号である。
Analog human power is set to a +10 volt to -110 volt signal. The input signal can exceed 10 volts since the amplifier output used is limited to about 13 volts operating from a 15 volt supply. The assembly is designed to monitor signals within the 10 volt range. The log circuit is sized to receive a maximum input of ++,51 rt. The propagation measurements are limited to 10 volts, which is the ADC full scale signal.

全ての制御ラインがプログラマブルアレー論理チップと
接続されている。各ラインのための入力インピーダンス
はI TTLゲートである。端末抵抗回路網は前記ボー
ドに与えられない。全てのデータバスラインがスリース
テート形バスドライバおよび1つのTTLカッドラッチ
に接続している。
All control lines are connected to the programmable array logic chip. The input impedance for each line is an ITTL gate. No terminal resistor network is provided on the board. All data bus lines connect to a three-state bus driver and one TTL quad latch.

全ての論理は、ラッチI10ソースから駆動される。All logic is driven from the latch I10 source.

第5b図は回路ボード212のブロック線図を示す。L
og/^DCボード212は、5つの同一ログ変換信号
チャネルから成る。各チャネルは人力差増幅器217と
、オート ゼロ回路218と、試料/保持(ホールド)
増幅ffj (sample/hold amplif
ier ) 219と、ログ変換器回路220とから成
る。
FIG. 5b shows a block diagram of circuit board 212. FIG. L
The og/^DC board 212 consists of five identical log-converted signal channels. Each channel has a manual difference amplifier 217, an auto zero circuit 218, and a sample/hold
Amplification ffj (sample/hold amplif
ier) 219 and a log converter circuit 220.

ログ変換器回路220からの出力信号は、アナログのデ
ジタルへの変換5cのための16の入力マルチプレクサ
221に接続される。各チャネルのための複数の信号グ
ランドがアナログおよび論理パワーグランドから分離さ
れる。信号グランドおよびACアナログ グランドは星
形グランド点で共通に接続される。論理グランドは信号
およびアナログ グランド通路から分離されるが、−点
において共通に挿入される。
The output signal from the log converter circuit 220 is connected to a 16 input multiplexer 221 for analog to digital conversion 5c. Multiple signal grounds for each channel are separated from analog and logic power grounds. Signal ground and AC analog ground are commonly connected at a star ground point. The logic ground is separated from the signal and analog ground paths, but inserted in common at the - point.

各チャネルへの信号入力は、アナログ パワーグランド
 ノイズのコモン モード除去を伴なう単一ゲイン イ
ンバータとして設計された差増幅器217に接続される
。差増幅器217からの信号は外部テスト監視のための
試験ジヤツキに接続され、また、診断テストおよび電球
源評価のためのADCマルチプレクサ221に接続され
る。増幅器出力は、前記オートゼロ オフセット減算回
路218に直接に接続され、暗信号オフセットおよび増
幅器オフセットに関して電圧を訂正する。
The signal input to each channel is connected to a difference amplifier 217 designed as a single gain inverter with common mode rejection of analog power ground noise. The signal from the difference amplifier 217 is connected to a test jack for external test monitoring and to an ADC multiplexer 221 for diagnostic testing and bulb source evaluation. The amplifier output is connected directly to the autozero offset subtraction circuit 218 to correct the voltage for dark signal offset and amplifier offset.

基準スイッチが前記オートゼロ出力またはOC基準′r
に圧を前記試料/保持回路219に対する人力として選
択する。
The reference switch is the auto zero output or OC reference 'r.
A pressure is selected as the manual force for the sample/holding circuit 219.

DC基準電圧がログ変換器回路220への待機入力とし
て供給され、あるいは、前記信号が診断テストのために
使用される。試料/保持回路219はログ変換器回路2
20に一定の信号を供給し、あるいは、前記信号が診断
テストのために使用される。試料/保持回路219はロ
グ変換およびデータ読取り時間の間に前記ログ回路に一
定の信号を供給する。前記試料/保持回路はまた診断監
視のためにADOマルチプレクサ221に接続される。
A DC reference voltage is provided as a standby input to the log converter circuit 220, or the signal is used for diagnostic testing. The sample/holding circuit 219 is the log converter circuit 2
20, or the signal is used for diagnostic testing. Sample/hold circuit 219 provides a constant signal to the log circuit during log conversion and data read times. The sample/hold circuit is also connected to an ADO multiplexer 221 for diagnostic monitoring.

ログ信号出力は^DCマルチプレクサ221に直接に接
続される。マルチプレクサ出力220は、八DC235
への人力を駆動する電圧フォロワ223に接続される。
The log signal output is directly connected to DC multiplexer 221. Multiplexer output 220 has eight DC235
It is connected to a voltage follower 223 that drives the human power to.

へDC変換器は2の補数の書式で被ラッチの16ビツト
出力を与える。
The DC converter provides a latched 16-bit output in two's complement format.

各チャネルへのアナログ入力は、インバータ回路として
接続されている単一ゲイン差増幅器217に接続される
。4つの一致された50に抵抗から成る精密な薄膜抵抗
回路網が、50dbの共通のモードノイズ除去に必要な
一致された抵抗対を与える。
The analog input to each channel is connected to a single gain difference amplifier 217, which is connected as an inverter circuit. A precision thin film resistor network of four matched 50 resistors provides the matched resistor pairs necessary for 50 db of common mode noise rejection.

アナログ人力は逆入力に接続された信号リード線に接続
され、また、非逆入力に接続された信号グランドに接続
されている。非逆入力ドライバはログチャネル信号グラ
ンドに対する基準とされている。前記回路は、グランド
間の電圧差の最小50db共通モード除去のために設計
される。
The analog power is connected to a signal lead connected to the reverse input, and is also connected to a signal ground connected to the non-reverse input. The non-reverse input driver is referenced to log channel signal ground. The circuit is designed for a minimum 50dB common mode rejection of voltage differences between grounds.

前置増幅器の波長信号は負の極圧である。ログ変換器回
路は正の入力電流を必要とする。このため、信号インバ
ータが必要である。前記前置増幅器からの診断信号はと
もに正および負の極圧である。このため、インバータ回
路217が+10ボルトから一10ボルトまでの範囲の
入力信号のために設計されている。
The preamplifier wavelength signal is at negative extreme pressure. Log converter circuits require a positive input current. For this reason, a signal inverter is required. The diagnostic signals from the preamplifier are both positive and negative extreme pressures. To this end, inverter circuit 217 is designed for input signals ranging from +10 volts to -110 volts.

インバータ出力はテスト監視のために試験ジャックに、
診断のためにADCマルチプレクサ221に、また、オ
ートゼロ人力に接続される。
Inverter output to test jack for test monitoring
Connected to ADC multiplexer 221 for diagnosis and also to autozero manual power.

オートゼロ オフセット減算回路218は、暗信号オフ
セットおよびインバータ増幅器217のオフセットによ
るオフセット電圧の減算を与える。回路218は、イン
バータ増幅器218に駆動される低ヒストリシス記憶キ
ャパシタから成る。このキャパシタは、前記オフセット
充電時間中、グランドにスイッチを切り換えられ、オフ
セット減算の間、基準スイッチに切り換えられる。グラ
ンドに切り換えられると、前記キャパシタは前記人力信
号に等しい電圧、通常は15+mV以下まで、充電する
。前記キャパシタは、人力信号プラス増幅器のオフセッ
トに等しい電圧まで充電する。前記キャパシタは、該キ
ャパシタが全オフセット電圧まで充電することを可能と
すべく最小の600 usec間接地される。次に、前
記キャパシタは、合計人力信号からオフセットエラーを
引くためにインバータ218の出力に「直列に」切り換
えられる。
Autozero offset subtraction circuit 218 provides offset voltage subtraction due to the dark signal offset and the inverter amplifier 217 offset. Circuit 218 consists of a low hysteresis storage capacitor driven by inverter amplifier 218. This capacitor is switched to ground during the offset charging time and switched to the reference switch during offset subtraction. When switched to ground, the capacitor charges to a voltage equal to the human input signal, typically 15+mV or less. The capacitor charges to a voltage equal to the human input signal plus the offset of the amplifier. The capacitor is grounded for a minimum of 600 usec to allow the capacitor to charge to the full offset voltage. The capacitor is then switched "in series" with the output of inverter 218 to subtract the offset error from the total human power signal.

オートゼロ充電時間は制御されるソフトウェアであり、
また、装置のシステムにおいて600 usecか62
.0 msまで変化する。前記オートゼロの充電サイク
ルのオフへの切り換えと、人力信号の印加との間に10
 usecの遅れが許される。
Auto-zero charging time is software controlled,
Also, 600 usec or 62
.. Changes up to 0 ms. 10 between switching off the autozero charging cycle and applying the human power signal.
A delay in usec is allowed.

オートゼロの切り換えは両ZROおよびLOGREFラ
インにより制御される。LOGREFが低に切り換えら
れると、キャパシタの切り換えが前記ZROラインによ
り制御され、ZROが高で接地されまたZRO低(0)
で「差」状態に接続される。LOGREFが高に切り換
えられると、AZROが高に強制され、また、キャパシ
タがグランドに切り換えられる。前記キャパシタの接地
通路は基準スイッチ222の1つのアナログスイッチ回
路を介して完全になる。
Autozero switching is controlled by both ZRO and LOGREF lines. When LOGREF is switched low, capacitor switching is controlled by the ZRO line, with ZRO high to ground and ZRO low (0).
is connected to the “difference” state. When LOGREF is switched high, AZRO is forced high and the capacitor is switched to ground. The ground path of the capacitor is completed through one analog switch circuit of reference switch 222.

前記試料および保持入力信号は、基準スイッチ222の
セツティングによって決定される。2つの信号源の一方
が試料/保持回路219に接続される。基準スイッチ2
22は、基準電圧およびオートセロ出力の一方を試料/
保持回路219に送るために接続された2つの単一極ニ
スロースイッチ(throw 5w1tch)である。
The sample and hold input signals are determined by the setting of reference switch 222. One of the two signal sources is connected to sample/hold circuit 219. Reference switch 2
22 connects one of the reference voltage and autocello output to the sample/
Two single pole Nislow switches (throw 5wltch) connected to feed the hold circuit 219.

1のスイッチがLOGREF論理ラインによって制御さ
れ、第2のスイッチかAZROによって制御される。基
準電圧は、ログ基準電流より僅かに大きいログ入力端子
を与えるようにセットされる。これは、前記ログ回路か
ら小さい負の電圧に終わる。
One switch is controlled by the LOGREF logic line and the second switch is controlled by AZRO. The reference voltage is set to provide a log input terminal slightly greater than the log reference current. This results in a small negative voltage from the log circuit.

各ログ変換器220のための試料および保持回路219
は、比較的長い変換およびデータ読取り時間の間、一定
の入力端子を与える。「試料」状態において、出力信号
が入力を追い、また、人力信号に場ける変化を追う。試
料/保持回路219によって認められる前記人力信号が
全人力信号と前記オートゼロ キャパシタにおける電圧
との間の差である。
Sample and holding circuit 219 for each log converter 220
provides a constant input terminal during relatively long conversion and data read times. In the "sample" state, the output signal tracks the input and also tracks changes in the human input signal. The human power signal seen by sample/hold circuit 219 is the difference between the total human power signal and the voltage at the autozero capacitor.

低レベル信号測定および長いログ変換時間は、試料/保
持回路219が低ドリフト回路であることを求める。低
レベル信号ではログ回路のゲインが高く、また、したが
って、ドリフトが長いデータ変換間隔の間に増幅される
。より大きい値のキャパシタはドリフトを要求レートま
で減少させるが、獲得時間を増大させる。獲得を前信号
の0.1を以内にまで見込むための最小の試料時間は5
.Ousecである。
Low level signal measurements and long log conversion times require sample/hold circuit 219 to be a low drift circuit. The gain of the log circuit is high for low level signals and therefore the drift is amplified during long data conversion intervals. Larger value capacitors reduce drift to the required rate, but increase acquisition time. The minimum sample time to allow acquisition to within 0.1 of the pre-signal is 5
.. Ousec.

長いデータ待ち間隔の間、試料/保持回路は「試料」状
態にスイッチを切り換えられ、また、1、OCRεF信
号はスイッチをオンに切り換えられる。
During the long data wait interval, the sample/hold circuit is switched to the "sample" state and the 1, OCRεF signal is switched on.

これは、ログ回路の飽和を阻止するログ変換回路220
に固定の待機電流を供給する。
This is the log conversion circuit 220 that prevents saturation of the log circuit.
A fixed standby current is supplied to the

試料/保持回路219は並列にスイッチを切り換えられ
、SMP Lラインによって制御される。SMPLは低
く全ての回路を「試料」状態まで切り換え、また、切り
換えられた高いセットの全ての回路を「保持」状態に切
り換える。
The sample/hold circuit 219 is switched in parallel and controlled by the SMP L line. SMPL is low to switch all circuits to the "sample" state and all circuits of the switched high set to the "hold" state.

ログ変換器入力オフセット電圧エラーを訂正すべく、各
試料/保持回路219のオフセット調整がなされる。前
記オフセットa整は前記ログ回路を補償するためにエラ
ー電圧を付加するための手段を与える。線形調整が正確
な段階的電圧をもって整えられる。
Offset adjustments are made to each sample/hold circuit 219 to correct for log converter input offset voltage errors. The offset a adjustment provides a means for adding an error voltage to compensate the log circuit. Linear adjustments are made with precise step voltages.

ログ変換器回路220が、前記入力電流の対数に比例す
るアナログ出力電圧を与える。ログ変換器220は、前
記精力電流をゼロ出力ボルトに規定するための基準電流
のセットを必要とする。ログ変換器回路220は、10
の入力端子当り7o62ホルトに設定され、また、前記
ログチップは正の入力i流用に設計される。前記回路は
電圧入力用に設計される。出力信号は前記チップに組み
込まれた緩衝増幅器を用いて緩衝される。出力はデジタ
ル処理のために^DCマルチプレクサ221に直接に接
続される。
A log converter circuit 220 provides an analog output voltage proportional to the logarithm of the input current. Log converter 220 requires a set of reference currents to define the energy current to zero output volts. The log converter circuit 220 consists of 10
The log chip is set to 7 o 62 holts per input terminal of , and the log chip is designed to divert the positive input i. The circuit is designed for voltage input. The output signal is buffered using a buffer amplifier built into the chip. The output is directly connected to a DC multiplexer 221 for digital processing.

マルチプレクサ221は、種々の信号または診断点から
の16個の入力端子の1つを連続的にまたは任意に監視
するための手段を提供する16チヤネル装置である。マ
ルチプレクサ出力222は高人力インピーダンスの電圧
フォロワ223に接続され、入力信号源の装荷を減少さ
せる。フォロワ223の出力インピーダンスは低く、A
DCの測定エラーを阻止する。前記フォロワは10Kの
入力インピーダンスのADC235を駆動する。
Multiplexer 221 is a 16 channel device that provides a means for continuously or optionally monitoring one of 16 input terminals from various signals or diagnostic points. The multiplexer output 222 is connected to a high power impedance voltage follower 223 to reduce input signal source loading. The output impedance of follower 223 is low and A
Preventing DC measurement errors. The follower drives an ADC 235 with an input impedance of 10K.

マルチプレクサ221は、外部データ ラッチから得ら
れる4ラインの2進コードを必要とする。16個のチャ
ネルの1つを選択するためのデコーダがマルチプレクサ
221の内部にある。
Multiplexer 221 requires four lines of binary code obtained from external data latches. Inside multiplexer 221 is a decoder for selecting one of the 16 channels.

25 usecの遅れ時間が、多重送信および信号の時
的な処理時間のために許される。これは、データ読取り
が、マルチプレクサのクロックパルス後、25 use
c遅れることを意味する。マルチプレクサ221の人力
は、特別な適用のために必要とされるいかなる配列にも
アドレスすることかできる。通常のシステム作動の間、
吸光値の読み値は前記ログ信号のみを監視することによ
り決定される。診断テストの間、全ての信号を監視する
ことができる。
A delay time of 25 usec is allowed for multiplexing and signal temporal processing time. This means that data reading takes 25 uses after the multiplexer clock pulse.
c means to be late. The power of multiplexer 221 can address any arrangement required for a particular application. During normal system operation,
Absorbance readings are determined by monitoring only the log signal. All signals can be monitored during diagnostic tests.

マルチプレクサ221の人力は2つの基本的なカテゴリ
ーに分類される。吸光度測定のためのログ変換信号と、
診断信号および第1の5つの入力とはログ変換器信号で
あり、また、次の5つの入力は伝搬信号および前置増幅
器の診断信号の少なくとも一方である。第3のグループ
の5つの信号は試料/保持の21の出力から得られた診
断信号である。最後の人力は2.5ボルトの基準電圧源
である。
Multiplexer 221 manpower falls into two basic categories. a log-converted signal for absorbance measurements;
The diagnostic signal and the first five inputs are log converter signals, and the next five inputs are the propagation signal and/or the preamplifier diagnostic signal. The third group of 5 signals are diagnostic signals obtained from the 21 sample/hold outputs. The final human power source is a 2.5 volt reference voltage source.

前記ADC変換器235は、35 usecの最大変換
時間を有する16ビツトの逐次比較形変換器である。A
D(: 235の内部の正確な+l0VDfl:の基準
ソースか内部のDACにストラップ(strap )さ
れている。ADG 235の入力インピーダンスは10
Kオームにストラップされている。人力ピンが3つの信
号f1224すなわち(1)アナロググランド、(2)
◆2.5vdc基準および(3)マルチプレクサ221
の出力の1つにジャンパー(jumper)され得る。
The ADC converter 235 is a 16-bit successive approximation converter with a maximum conversion time of 35 usec. A
The input impedance of the ADG 235 is
It is strapped to a K ohm. The human power pin has three signals f1224: (1) analog ground, (2)
◆2.5vdc standard and (3) multiplexer 221
can be jumpered to one of the outputs of.

前記アナロググランド接続はゼロ調整のための入力にジ
ャンパーされる。前記2.5ボルト基準はピンに接続さ
れ、該ピンは診断テストのためのへDC人力にジャンパ
ーされる。前記ADC人力は通常マルチプレクサ221
の出力にジャンパーされる。
The analog ground connection is jumpered to the input for zeroing. The 2.5 volt reference is connected to a pin that is jumpered to DC power for diagnostic testing. The ADC power is usually a multiplexer 221
is jumpered to the output of

ADO出力は被ラッチの2の補数書式における16ビツ
トのデータである。先のデータは次のデータの変換パル
スまでラッチ状態に維持される。八DC235が変換サ
イクルにあることを指示すべく、ステータスラインが設
けられている。
The ADO output is latched 16-bit data in two's complement format. The previous data remains latched until the next data conversion pulse. A status line is provided to indicate that the DC 235 is in a conversion cycle.

変換の終わりはステータス信号を監視し、後縁変化を検
出することにより決定される。インバータ、チップ22
の1つのゲートが出力信号ラインを駆動する。「変換の
端」のパルス(ビジー)は負のゴーイング信号(goi
ng signal)であり、また、前記変換の端は前
記後縁の正の変化によって指示される。
The end of conversion is determined by monitoring the status signal and detecting a trailing edge change. Inverter, chip 22
One gate of drives the output signal line. The “end of conversion” pulse (busy) is a negative going signal (goi
ng signal) and the end of the transformation is indicated by a positive change in the trailing edge.

16個のデータラインは2つの8ビツト、スリーステー
トバッファに接続される。データは2バイトに読取られ
、各バイトはシステムプログラムにより要求される程度
の速さで読取られる。
The 16 data lines are connected to two 8-bit, three-state buffers. Data is read in two bytes, each byte being read as fast as required by the system program.

本発明の装置、システムおよび方法により、従来可能で
あったよりも正確にかつ大きい効果をもって、試料中の
アナライトの濃度データを決定することができる。適当
なプログラムが、必要なデータ決定を可能とすべく提供
される説明に基づいて、電子技術をもって遂行される。
The devices, systems and methods of the present invention allow concentration data of analytes in a sample to be determined more accurately and with greater efficiency than previously possible. A suitable program is implemented electronically based on the instructions provided to enable the necessary data determination.

電子ユニットからのデジタル形態の吸光度値としての出
力が、生の吸光度値として、一次結合を計算させるプロ
グラムのもとで動作する中央処理装置に示される。定数
e、fおよびkが決定され、餌記生の吸光度値が評価吸
光度値に展開される。次のステップは、特別な評価吸光
度の組を展開するために、多色行列であって前記行列を
決定するためにeおよびkを用いた多色行列を用いるこ
とである。複数の定数kを用いる推定濃度が前記一次結
合により得られる。緩衝物質の存在の表現もまた得られ
る。
The output from the electronic unit as absorbance values in digital form is presented as raw absorbance values to a central processing unit running under a program that causes the linear combination to be calculated. Constants e, f and k are determined and the bait record absorbance values are developed into estimated absorbance values. The next step is to use a polychromatic matrix, using e and k to determine said matrix, to develop a special evaluation absorbance set. Estimated concentrations using multiple constants k are obtained by the linear combination. An indication of the presence of buffer substances is also obtained.

第2の中央処理装置が前記濃度表現に作用してデータを
平滑化および補間しまた特定のデータのウィンドウにお
ける回帰線を展開し、これにより、前記ウィンドウのデ
ータの平均値および前記ウィンドウのデータの勾配のよ
うな情報を得る。
A second central processing unit operates on the density representation to smooth and interpolate the data and to develop a regression line in a particular window of data, thereby determining the average value of the data in the window and the average value of the data in the window. Get information like slope.

特定の例が表現されるが、多くの変化はそれぞれにおい
て詳細についてのみ他と異なるということが理解される
。例えば、一次結合が5つの波長に関して記述されるけ
れども、同じ原理をより小さいまたはより大きい組の波
長に適用することができる。これは、例えば、2.3ま
たは4.6.7または8、または、複数組の数百の波長
である。例えば128個の波長を生じさせるシステムに
関して、一次結合のために10個の波長を選択すること
ができる。また、前記表現は単一の発色団物質の濃度に
関するが、所与の試料中の2以上の発色団物質の濃度を
決定することができる。
Although specific examples are expressed, it is understood that many variations differ from each other only in detail. For example, although linear coupling is described for five wavelengths, the same principles can be applied to smaller or larger sets of wavelengths. This may be, for example, 2.3 or 4.6.7 or 8, or multiple sets of several hundred wavelengths. For example, for a system producing 128 wavelengths, 10 wavelengths can be selected for linear combination. Also, although the expressions relate to the concentration of a single chromophore substance, the concentration of more than one chromophore substance in a given sample can be determined.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に従うモノクロメータ−の光学線図、第
2図は等角内に見た光度計の部品の何区、第3図は剥さ
れた部品とともに示すモノクロメータ−のハウジングの
等角分解組立図、第4図は吸光度散乱プロットすなわち
二つの選択波長における吸光度値の最適な一次結合を得
るようにこれらの二つの選択波長における信号およびノ
イズの関係を指示するグラフ、第5図は第5A図、第5
B図および第5C図の位置関係指示図、第5A図、第5
B図および第5C図は光度計の検出器に結合された電子
ユニットを説明するブロック線図である。 10:閃光電球、 !1,13,17,120:光線、 15:レンズ、 18.21:第1および第2のコリメータミラー19:
平行光線、 22:収束光線、 24:検出器列、 25:オーダ分類フィルタ、 26:電子ユニット。
Fig. 1 is an optical diagram of a monochromator according to the present invention, Fig. 2 shows the sections of the parts of the photometer seen from an isometric angle, and Fig. 3 shows the housing of the monochromator together with the stripped parts. 4 is an absorbance scattering plot, a graph illustrating the relationship of signal and noise at these two selected wavelengths to obtain an optimal linear combination of absorbance values at these two selected wavelengths; FIG. Figure 5A, 5th
Positional relationship indication diagram of Figure B and Figure 5C, Figure 5A, Figure 5
Figures B and 5C are block diagrams illustrating the electronic unit coupled to the detector of the photometer. 10: Flash light bulb! 1, 13, 17, 120: Ray, 15: Lens, 18.21: First and second collimator mirror 19:
Parallel rays, 22: Convergent rays, 24: Detector array, 25: Order classification filter, 26: Electronic unit.

Claims (61)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)試料中の少なくとも1つの発色団物質の濃度を測
定する方法であって、 a)前記発色団物質を含む前記試料を通過する閃光光線
を生じさせるために電球を閃光させること、b)異なる
波長での前記試料により吸光度値を測定すること、 c)前記異なる波長での前記吸光度値の一次結合を決定
し、これにより、前記発色団の濃度値を得ることを含む
、濃度測定方法。
(1) A method of measuring the concentration of at least one chromophore substance in a sample, comprising: a) flashing a light bulb to cause a flash of light to pass through the sample containing the chromophore substance; b) A method for measuring concentration, comprising: measuring absorbance values with said sample at different wavelengths; c) determining a linear combination of said absorbance values at said different wavelengths, thereby obtaining a concentration value of said chromophore.
(2)吸光度値の誤差が異なる波長において互いに関連
付けられ、また、前記一次結合がこの相互関連に基づい
て決定される、請求項1に記載の方法。
2. The method of claim 1, wherein errors in absorbance values are correlated to each other at different wavelengths, and the linear combination is determined based on this correlation.
(3)前記一次結合は相互に関連付けられた誤差の性質
と、前記試料中の発色団の吸光係数の方向とを反映し、
また、前記発色団の濃度の変化を測定することを含む、
請求項2に記載の方法。
(3) the linear combination reflects the nature of the correlated errors and the direction of the extinction coefficient of the chromophore in the sample;
It also includes measuring a change in the concentration of the chromophore.
The method according to claim 2.
(4)5つの異なる波長に関して前記吸光度値を測定す
ることを含む、請求項3に記載の方法。
4. The method of claim 3, comprising: (4) measuring the absorbance values for five different wavelengths.
(5)a)aが吸光度値の列マトリクス、cがスカラー
量の発色団濃度、eが前記発色団の吸光係数の列マトリ
クス、また、fが誤差を示す列マトリクスである、a=
c*e+fで公式化されたベールの法則を適用すること
により前記濃度を確定すること、 b)制約k*e=1と、平均二乗誤差が最小である場合
にk*F*k’で表わされるノイズであってここにkが
前記一次結合の係数を成す行マトリクス、Fがfの共分
散誤差マトリクス、また、k’がkの転置マトリクスで
あるノイズとに従って前記一次結合を決定すること、 c)e’がeの転置マトリクスでありかつF^−^1が
Fの逆マトリクスである、式 k=(e’*F^−^1*e)^−^1*e’*F^−
^1に従ってkの要素を決定することを含む、請求項3
に記載の方法。
(5) a) where a is a column matrix of absorbance values, c is a chromophore concentration in a scalar quantity, e is a column matrix of extinction coefficients of the chromophore, and f is a column matrix showing errors, a=
b) Determining said concentration by applying Beer's law formulated as c*e+f, b) expressed as k*F*k' if the constraint k*e=1 and the mean squared error is minimum. determining the linear combination according to noise, where k is a row matrix of coefficients of the linear combination, F is a covariance error matrix of f, and k' is a transposed matrix of k; c ) e' is the transposed matrix of e and F^-^1 is the inverse matrix of F, the formula k = (e'*F^-^1*e)^-^1*e'*F^-
Claim 3 comprising determining the elements of k according to ^1.
The method described in.
(6)前記誤差マトリクスFが、一定の媒体を通過する
閃光から吸光度のレベル変化を測定することにより決定
される、請求項5に記載の方法。
6. The method of claim 5, wherein the error matrix F is determined by measuring changes in the level of absorbance from a flash of light passing through a certain medium.
(7)前記誤差マトリクスFは複数対の波長の異なる組
み合わせに関して測定される、請求項6に記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein the error matrix F is measured for different combinations of pairs of wavelengths.
(8)前記異なる組み合わせは5つの波長の複数組から
得られる、請求項7に記載の方法。
(8) The method of claim 7, wherein the different combinations are obtained from multiple sets of five wavelengths.
(9)前記吸光係数eは、前記吸光度値に対する最良の
線形適合を得るために、デミングの方法の一般化と固有
ベクトル変換とを用いる選択された化学反応の発色団に
関して決定される、請求項5に記載の方法。
(9) The extinction coefficient e is determined for the chromophore of the selected chemical reaction using a generalization of Deming's method and an eigenvector transformation to obtain the best linear fit to the absorbance value. The method described in.
(10)前記吸光係数の決定は、 a)前記電球が閃光する試料の化学反応の発色団の濃度
の変化の間に決定される吸光度レベルの変化であって複
数対の波長に関する前記吸光度レベルの変化の平均につ
いての前記吸光度レベルの変化を観察することにより分
散マトリクスGを決定し、これより、前記マトリクスF
によって特徴付けられる前記誤差に加えて複数対の波長
において吸光度レベルが変化する相対量を前記マトリク
スGが反映し、また、 b)前記マトリクスの誤差を表わすデータを取り除き、
これにより、前記マトリクスGから相対吸光係数を得る
ことを含む、請求項9に記載の方法。
(10) Determination of said extinction coefficient comprises: a) a change in absorbance level determined during a change in the concentration of a chromophore of a chemical reaction of a sample flashed by said light bulb, said absorbance level for a plurality of pairs of wavelengths; Determine the dispersion matrix G by observing the change in the absorbance level with respect to the average of the changes, from which the matrix F
said matrix G reflects the relative amount by which absorbance levels change at pairs of wavelengths in addition to said error characterized by; and b) removing data representing errors in said matrix;
10. The method of claim 9, thereby comprising obtaining a relative extinction coefficient from the matrix G.
(11)前記マトリクスFを固有ベクトル解析に付する
こと、座標を固有ベクトル座標に変換するためのユニタ
リ変換を得、これにより、吸光度レベルを固有ベクトル
座標に移すこと、第2の変換であって該変換のマトリク
スが対角線要素のみを含む第2の変換を得ることを含み
、前記対角線要素は前記固有ベクトルの平方根である、
請求項10に記載の方法。
(11) subjecting said matrix F to an eigenvector analysis, obtaining a unitary transformation for converting coordinates to eigenvector coordinates, thereby transferring absorbance levels to eigenvector coordinates; a second transformation of said transformation; obtaining a second transformation in which a matrix includes only diagonal elements, said diagonal elements being the square roots of said eigenvectors;
The method according to claim 10.
(12)分散マトリクスGはユニタリ変換および第2の
変換により変換され、前記固有ベクトルおよび変換され
た分散マトリクスGの値を決定し、変換された点のデミ
ングの方法に従う線までの平均二乗直交距離を最小にす
る最良の適合線を得ること、前記固有ベクトルを変換し
て元の吸光度座標システムに戻すこと、および、前記吸
光係数eの成分を得ることを含む、請求項10に記載の
方法。
(12) The dispersion matrix G is transformed by a unitary transformation and a second transformation, determining the values of said eigenvectors and the transformed dispersion matrix G, and calculating the mean square orthogonal distance of the transformed points to the line according to Deming's method. 11. The method of claim 10, comprising obtaining a minimizing best fit line, transforming the eigenvectors back to the original absorbance coordinate system, and obtaining components of the extinction coefficient e.
(13)前記濃度の変化を決定することを含む、請求項
1に記載の方法。
13. The method of claim 1, comprising: determining the change in concentration.
(14)前記濃度の変化を決定することを含む、請求項
9に記載の方法。
14. The method of claim 9, comprising: determining the change in concentration.
(15)試料中の少なくとも1つの発色団の濃度を決定
する単一光線システムであって、前記試料を通る光線を
瞬時に発するための電球と、前記試料を通過する光線を
多数の波長に分光するための手段と、選択された多数の
波長で前記光線の信号の強度を得るための手段と、異な
る波長で前記強度値から吸光度値を決定するための手段
と、2以上の波長で吸光度値の一次結合を選択するため
の手段であってこれにより前記発色団の濃度値を得る選
択手段とを含む、単一光線システム。
(15) A single-beam system for determining the concentration of at least one chromophore in a sample, comprising: a light bulb for instantaneously emitting a beam of light through the sample; and dispersing the beam of light passing through the sample into multiple wavelengths. means for obtaining the intensity of said light beam signal at a plurality of selected wavelengths; means for determining absorbance values from said intensity values at different wavelengths; and means for determining absorbance values at two or more wavelengths. means for selecting a linear combination of , thereby obtaining a concentration value of said chromophore.
(16)前記閃光電球からの光線についてこれを分光す
るためのモノクロメータおよび前記閃光電球からの光線
を分岐させるためのレンズを含み、前記モノクロメータ
は、発散する光線から、回折格子に向けられた平行光線
を発現させるための第1のコリメータミラーであって前
記回折格子が波長に従って平行光線を分光する第1のコ
リメータミラーと、多数の光線を受けかつ前記多数の光
線を反射させて1の面の複数の選択位置での収束光線と
する第2のコリメータミラーであって前記面が前記収束
光線の異なる波長のための予め選定された面に配置され
ている第2のコリメータミラーとを含む、請求項15に
記載のシステム。
(16) a monochromator for splitting the light beam from the flash bulb and a lens for splitting the light beam from the flash bulb, the monochromator directing the light beam from the diverging light beam to a diffraction grating; a first collimator mirror for producing parallel light rays, the diffraction grating of which separates the parallel light rays according to the wavelength; a second collimating mirror for converging the light beam at a plurality of selected positions of the converging light beam, the second collimating mirror having the surface disposed in a preselected plane for different wavelengths of the converging light beam; 16. The system of claim 15.
(17)前記予め選定された面の近傍にオーダ分類フィ
ルタを含む、請求項16に記載のシステム。
(17) The system according to claim 16, further comprising an order classification filter in the vicinity of the preselected surface.
(18)前記閃光電球からの光線を試料ホルダを通る方
向に向けるためのトロイドミラーと、スリットであって
前記光線の選択された部分が前記スリットを通過しまた
前記第1のコリメータミラーに向けられるように前記レ
ンズに近接して配置されたスリットとを含む、請求項1
7に記載のシステム。
(18) a toroid mirror for directing the light beam from the flashbulb through the sample holder; and a slit, wherein a selected portion of the light beam passes through the slit and is directed toward the first collimator mirror. 2. A slit disposed close to the lens as shown in claim 1.
The system described in 7.
(19)少なくとも10の異なる波長の光線を受け止め
る、前記予め選定された面における検出器列と、選択さ
れた異なる波長の前記光線が前記検出器列に通るように
前記検出器列の前方に配置されたスリット列とを含む、
請求項18に記載のシステム。
(19) a detector array in the preselected plane that receives light rays of at least 10 different wavelengths; and a detector array disposed in front of the detector array such that the selected light rays of different wavelengths pass through the detector array. a row of slits,
The system of claim 18.
(20)前記光線の選択された波長の強度信号をアナロ
グの形態で受け取る、前記検出器列に接続された電子ユ
ニットと、前記強度信号に関連するデジタル吸光度デー
タを得るために前記アナログ強度信号を処理するための
手段と、前記異なる波長での吸光度値の一次結合を得る
ために前記デジタルデータを処理するためのプロセッサ
手段と、前記吸光度値から連続した濃度値を決定するた
めのプロセッサ手段とを含む、請求項18に記載のシス
テム。
(20) an electronic unit connected to said detector array for receiving an intensity signal of a selected wavelength of said light beam in analog form; means for processing; processor means for processing said digital data to obtain a linear combination of absorbance values at said different wavelengths; and processor means for determining successive concentration values from said absorbance values. 20. The system of claim 18, comprising:
(21)前記濃度の変化を決定するための手段を含む、
請求項15に記載のシステム。
(21) comprising means for determining the change in concentration;
16. The system of claim 15.
(22)濃度変化を決定するための手段を含む、請求項
20に記載のシステム。
22. The system of claim 20, comprising means for determining concentration changes.
(23)化学反応における吸光度値の変化量に対する最
良の線形適合を得るために、デミングの方法と固有ベク
トル変換とに従う選択された化学反応の発色団に関する
吸光係数を決定する方法であって、電球が閃光する試料
の化学反応の発色団の濃度の変化の間に決定される吸光
度レベルの変化であって複数対の波長に関する平均吸光
度レベルの変化の平均についての前記吸光度レベルの変
化を観察することにより分散マトリクスGを決定し、こ
れより、吸光度レベルが選択された複数対の波長におい
て変化する相対量を前記分散マトリクスが反映する、吸
光係数決定方法。
(23) A method for determining the extinction coefficient for a chromophore of a selected chemical reaction according to Deming's method and eigenvector transformation in order to obtain the best linear fit to the variation of the absorbance value in the chemical reaction, the method comprising: a change in absorbance level determined during a change in the concentration of a chromophore of a chemical reaction in a flashing sample, by observing the change in absorbance level for an average of changes in average absorbance level with respect to multiple pairs of wavelengths; A method for determining an extinction coefficient, wherein a dispersion matrix G is determined, whereby the dispersion matrix reflects the relative amount by which absorbance levels vary at selected pairs of wavelengths.
(24)分散マトリクスFが、さらに、誤差マトリクス
の分散マトリクスにより特徴付けられる誤差を含み、ま
た、前記誤差マトリクスを表わすデータを取り除き、こ
れにより、前記分散マトリクスから前記発色団の相対吸
光係数を得ることを含む、請求項23に記載の方法。
(24) dispersion matrix F further includes an error characterized by a dispersion matrix of error matrices, and removes data representing said error matrix, thereby obtaining the relative extinction coefficient of said chromophore from said dispersion matrix; 24. The method of claim 23, comprising:
(25)前記誤差マトリクスを固有ベクトル解析に付す
ること、ユニタリ変換を得、これにより、吸光度座標を
固有ベクトル座標に移すこと、および第2の変換であっ
て該変換のマトリクスが対角線要素のみから成り、前記
対角線要素は前記固有ベクトルの平方根である第2の変
換を得ることを含む、請求項24に記載の方法。
(25) subjecting said error matrix to eigenvector analysis, obtaining a unitary transformation, thereby transferring absorbance coordinates to eigenvector coordinates; and a second transformation, the matrix of said transformation consisting only of diagonal elements; 25. The method of claim 24, comprising obtaining a second transformation where the diagonal elements are square roots of the eigenvectors.
(26)分散マトリクスGはユニタリ変換および第2の
変換により変換され、変換された点のデミングの方法に
従う線までの平均二乗直交距離を最小にする最良の通合
線を得ること、前記固有ベクトルを変換して元の吸光度
座標システムに戻すこと、および、前記吸光係数を得る
ことを含む、請求項25に記載の方法。
(26) The variance matrix G is transformed by a unitary transformation and a second transformation, obtaining the best common line that minimizes the mean square orthogonal distance to the line according to Deming's method of the transformed points, 26. The method of claim 25, comprising converting back to the original absorbance coordinate system and obtaining the extinction coefficient.
(27)試料内の発色団物質の濃度を測定する方法であ
って、aが測定された吸光度値の列マトリクス、cがス
カラー量の発色団濃度、eが選択された化学反応の発色
団の吸光係数の列マトリクス、また、fが誤差を示す列
マトリクスであるa=c*e+fで公式化されたベール
の法則を適用することにより前記濃度を確定すること、
制約k*e=1と、平均二乗誤差が最小である場合にk
*F*k’で表わされるノイズであつてkが前記一次結
合の係数を成す行マトリクス、Fがfの共分散誤差マト
リクス、また、k’がkの転置マトリクスであるノイズ
とに従って前記一次結合を決定すること、e’がeの転
置マトリクスでありかつF^−^1がFの逆マトリクス
である、式k=(e’*F^−^1*e)^−^1*e
’*F^−^1に従ってkの要素を決定することを含む
、濃度測定方法。
(27) A method for measuring the concentration of a chromophore substance in a sample, in which a is a column matrix of measured absorbance values, c is the chromophore concentration in a scalar quantity, and e is the chromophore concentration of a selected chemical reaction. determining said concentration by applying Beer's law formulated as a column matrix of extinction coefficients and a=c*e+f, where f is a column matrix indicating the error;
Constraint k*e=1 and k if the mean squared error is minimum
The linear combination according to the noise represented by *F*k', where k is a row matrix of the coefficients of the linear combination, F is the covariance error matrix of f, and k' is the transposed matrix of k. , the formula k=(e'*F^-^1*e)^-^1*e, where e' is the transposed matrix of e and F^-^1 is the inverse matrix of F.
A concentration measurement method comprising determining an element of k according to '*F^-^1.
(28)前記誤差マトリクスFが、一定の媒体を通過す
る閃光から吸光度のレベル変化を測定することにより決
定される、請求項26に記載の方法。
28. The method of claim 26, wherein the error matrix F is determined by measuring changes in the level of absorbance from a flash of light passing through a medium.
(29)前記誤差マトリクスFは複数対の波長の異なる
組み合わせに関して測定される、請求項28に記載の方
法。
(29) The method of claim 28, wherein the error matrix F is measured for different combinations of pairs of wavelengths.
(30)前記異なる組み合わせは5つの波長の複数組か
ら得られる、請求項29に記載の方法。
30. The method of claim 29, wherein the different combinations are obtained from multiple sets of five wavelengths.
(31)試料中の発色団物質を通過する光線の異なる波
長における吸光度値の一次結合を決定する方法であって
、 a)前記発色団物質を含む前記試料を通過する閃光光線
を生じさせるために電球を閃光させこと、 b)異なる波長での前記試料により前記吸光度値を測定
し、ここで吸光度値の誤差が異なる波長において相互に
関連され、また、前記一次結合はこの相互関連を用いる
ことを含む、一次結合決定方法。
(31) A method for determining the linear combination of absorbance values at different wavelengths of light rays passing through a chromophoric substance in a sample, the method comprising: a) producing a flash ray passing through said sample containing said chromophore substance; flashing a light bulb; b) measuring the absorbance values with the samples at different wavelengths, wherein the errors in the absorbance values are correlated at different wavelengths, and the linear combination uses this correlation; A linear combination determination method, including:
(32)前記一次結合は相互に関連付けられた誤差の性
質と、前記試料中の発色団の吸光係数の方向とを反映し
、また、前記発色団の濃度の変化を測定することを含む
、請求項31に記載の方法。
(32) The linear combination reflects the nature of correlated errors and the direction of extinction coefficients of chromophores in the sample, and also includes measuring changes in the concentration of the chromophores. The method according to item 31.
(33)5つの異なる波長に関して前記吸光度値を測定
することを含む、請求項32に記載の方法。
33. The method of claim 32, comprising measuring the absorbance values for five different wavelengths.
(34)単一光線システムにおいて試料中の少なくとも
1つの発色団物質の濃度を決定する方法であって、前記
試料を通る光線を瞬間的に発生させること、前記試料を
通過する光線を多数の波長に分光すること、選択された
多数の波長において前記光線の信号の強度を得ること、
異なる波長で前記強度値から吸光度値を決定すること、
2以上の波長で吸光度値の一次結合を選択し、これによ
り前記発色団の濃度値を得ることを含む、濃度決定方法
(34) A method for determining the concentration of at least one chromophore substance in a sample in a single beam system, the method comprising: instantaneously generating a beam of light through the sample; obtaining signal intensities of said light beam at a number of selected wavelengths;
determining absorbance values from said intensity values at different wavelengths;
A method for determining concentration, comprising selecting a linear combination of absorbance values at two or more wavelengths, thereby obtaining a concentration value for said chromophore.
(35)前記閃光電球からの光線を分岐させること、分
岐光線から、平行光線を発現させるための第1のコリメ
ータミラーに前記分岐光線を向けること、平行光線を波
長に従って多数の光線に分ける回折格子に向けて前記平
行光線を向けること、前記光線を第2のコリメータミラ
ーに向けかつ多数の分岐光線を反射させて1の面の複数
の選択位置に向けられた収束光線とすること、および、
異なる波長における前記面での前記光線の強度を処理し
て濃度値として吸光度を決定することを含む、請求項3
4に記載の方法。
(35) branching the light beam from the flash bulb; directing the branched light beam from the branched light beam to a first collimator mirror for producing parallel light beams; and a diffraction grating that divides the parallel light beam into a number of light beams according to wavelength. directing the parallel light beam toward a second collimating mirror and reflecting a plurality of branched light beams into convergent light beams directed at a plurality of selected positions on a surface;
3. Processing the intensity of the light beam at the surface at different wavelengths to determine absorbance as a concentration value.
The method described in 4.
(36)前記面で作用的に検出器列を接続し、これによ
り、前記光線の選択された波長の強度信号を得、また、
異なる波長での吸光度値を得るために前記強度信号を処
理する、請求項35に記載の方法。
(36) operatively connecting a detector array in said plane, thereby obtaining an intensity signal of a selected wavelength of said light beam;
36. The method of claim 35, wherein the intensity signal is processed to obtain absorbance values at different wavelengths.
(37)前記濃度の変化を決定する、請求項36に記載
の方法。
(37) The method of claim 36, wherein the change in concentration is determined.
(38)試料中の少なくとも1つの発色団物質の濃度を
決定するためのシステムであって、 a)前記発色団物質を含む前記試料を通る光線を瞬時に
発生させるための電球と、 b)異なる波長における前記試料によって前記吸光度値
を測定するための手段と、 c)前記異なる波長での前記吸光度値の一次結合を決定
し、これにより、前記発色団の濃度値を得るための手段
とを含む、濃度決定システム。
(38) A system for determining the concentration of at least one chromophoric substance in a sample, comprising: a) a light bulb for instantaneously generating a light beam through the sample containing the chromophore substance; and b) a different c) means for determining a linear combination of the absorbance values at the different wavelengths, thereby obtaining a concentration value of the chromophore; , concentration determination system.
(39)吸光度値の誤差が異なる波長において互いに関
連付けられ、また、この相互関連を反映する前記一次結
合を決定するための手段を含む、請求項38に記載のシ
ステム。
39. The system of claim 38, wherein errors in absorbance values are correlated to each other at different wavelengths, and further comprising means for determining the linear combination reflecting this correlation.
(40)前記一次結合は相互に関連付けられた誤差の性
質と、前記試料中の発色団の吸光係数の方向とを反映し
、また、前記発色団の濃度の変化を測定するための手段
を含む、請求項39に記載のシステム。
(40) The linear combination reflects the nature of the correlated errors and the direction of the extinction coefficient of the chromophore in the sample and also includes means for measuring changes in the concentration of the chromophore. 40. The system of claim 39.
(41)5つの異なる波長に関して前記吸光度値を測定
するための手段を含む、請求項40に記載のシステム。
41. The system of claim 40, comprising means for measuring the absorbance values for five different wavelengths.
(42)最適な一次結合が決定される、請求項1に記載
の方法。
(42) The method of claim 1, wherein an optimal linear combination is determined.
(43)最適な一次結合が決定される、請求項31に記
載の方法。
(43) The method of claim 31, wherein an optimal linear combination is determined.
(44)最適な一次結合を決定するための手段を含む、
請求項38に記載のシステム。
(44) comprising means for determining an optimal linear combination;
39. The system of claim 38.
(45)前記最適な一次結合は、制約k*e=1と、k
*F*k’が最小であることに従って決定され、ここに
kは前記一次結合の係数を成す行マトリクスを反映し、
eは発色団の吸光係数の列マトリクスであり、また、F
は共分散誤差マトリクスであり、さらに、kの要素は式 k=(e’*F^−^1*e)^−^1*e’*F^−
^1に依り、ここにe’はeの転置マトリクスでありま
たF^−^1はFの逆マトリクスである、請求項42に
記載の方法。
(45) The optimal linear combination is defined by the constraints k*e=1 and k
*F*k' is determined according to the minimum, where k reflects the row matrix forming the coefficients of said linear combination;
e is a column matrix of extinction coefficients of chromophores, and F
is a covariance error matrix, and the elements of k are expressed by the formula k=(e'*F^-^1*e)^-^1*e'*F^-
43. The method of claim 42, where e' is the transposed matrix of e and F^-^1 is the inverse matrix of F.
(46)3以上の波長数である、請求項42に記載の方
法。
(46) The method according to claim 42, wherein the number of wavelengths is 3 or more.
(47)閃光光度計の閃光に関する相互関連ノイズを有
する前記閃光光度計を用いて試料の吸光度値を測定する
際に使用するための一次結合のための一組の係数であっ
て、制約k*e=1と、最小のk*F*k’とを有し、
ここにkが前記一次結合の係数を成す行マトリクスであ
り、eは吸光度が決定される物質の試料中の発色団の吸
光係数の列マトリクスであり、また、Fは共分散誤差マ
トリクスであり、さらに、kの要素は式 k=(e’*F^−^1*e)^−^1*e’*F^−
^1に依り、ここにe’はeの転置マトリクスでありま
たF^−^1はFの逆マトリクスである、一次結合のた
めの係数。
(47) A set of coefficients for linear coupling for use in measuring absorbance values of a sample using the flashphotometer with correlated noise regarding the flash of the flashphotometer, with the constraint k* has e=1 and a minimum k*F*k',
where k is the row matrix forming the coefficients of said linear combination, e is the column matrix of the extinction coefficients of the chromophores in the sample of the substance whose absorbance is to be determined, and F is the covariance error matrix; Furthermore, the elements of k are expressed as k=(e'*F^-^1*e)^-^1*e'*F^-
^1, where e' is the transposed matrix of e and F^-^1 is the inverse matrix of F, the coefficients for the linear combination.
(48)試料中の少なくとも1つの発色団物質の濃度を
決定する単一光線システムであって、前記試料を通る光
線を瞬時に発するための電球と、前記試料を通過する光
線を多数の波長に分光するための手段と、選択された多
数の波長で前記光線の信号の強度を得るための手段とを
含む、単一光線システム。
(48) A single-beam system for determining the concentration of at least one chromophore substance in a sample, comprising: a light bulb for instantaneously emitting a beam of light through the sample; and a light bulb for instantaneously emitting a beam of light through the sample; A single beam system comprising means for spectroscopy and means for obtaining signal intensities of said beam at a selected number of wavelengths.
(49)閃光電球からの光線を分光させるためのモノク
ロメータと、前記閃光電球からの光線を方向付けるため
の光学要素とを含み、前記モノクロメータは、発散する
光線から、回折格子に向けられた平行光線を発現させる
ための第1のコリメータミラーであって前記回折格子が
波長に従って平行光線を分光する第1のコリメータミラ
ーと、多数の光線を受けかつ前記多数の光線を反射させ
て1の面の複数の選択位置での収束光線とする第2のコ
リメータミラーであって前記面が前記収束光線の異なる
波長のための予め選定された面に配置されている第2の
コリメータミラーとを含む、請求項48に記載のシステ
ム。
(49) comprising a monochromator for splitting the light beam from the flashbulb and an optical element for directing the light beam from the flashbulb, the monochromator directing the light beam from the diverging beam to a diffraction grating. a first collimator mirror for producing parallel light rays, the diffraction grating of which separates the parallel light rays according to the wavelength; a second collimating mirror for converging the light beam at a plurality of selected positions of the converging light beam, the second collimating mirror having the surface disposed in a preselected plane for different wavelengths of the converging light beam; 50. The system of claim 48.
(50)オーダー分類フィルタが前記面に関して配置さ
れていることを含む、請求高49に記載のシステム。
(50) The system of claim 49, including an order classification filter disposed with respect to the surface.
(51)前記閃光電球からの光線を試料ホルダを通して
スリットであって前記光線の選択された部分が前記スリ
ットを通過しまた前記第1のコリメータミラーに向けら
れるように前記レンズに近接して配置されたスリットに
向けるためのトロイドミラーを含む、請求項50に記載
のシステム。
(51) directing the light beam from the flashbulb through a sample holder through a slit, the light beam being positioned proximate to the lens such that a selected portion of the light beam passes through the slit and is directed toward the first collimating mirror; 51. The system of claim 50, including a toroidal mirror for directing to the slit.
(52)少なくとも10の異なる波長の光線を受け止め
る、前記面における検出器列と、選択された異なる波長
の前記光線が前記検出器列に通るように前記検出器列の
前方に配置されたスリット列とを含む、請求項51に記
載のシステム。
(52) a detector array on the surface that receives light rays of at least 10 different wavelengths; and a slit array disposed in front of the detector array such that the selected light rays of different wavelengths pass through the detector array. 52. The system of claim 51, comprising:
(53)前記光線の選択された波長の強度信号をアナロ
グの形態で受け取る、前記検出器列に接続された電子ユ
ニットと、前記強度信号に関連するデータのようなデジ
タル吸光度を得るために前記アナログ強度信号を処理す
るための手段と、前記異なる波長での吸光度値の一次結
合を得るために前記デジタルデータを処理するためのプ
ロセッサ手段と、前記吸光度値から連続した濃度値を決
定するためのプロセッサ手段とを含む、請求項51に記
載のシステム。
(53) an electronic unit connected to said detector array for receiving an intensity signal of a selected wavelength of said light beam in analog form, and said analog for obtaining digital absorbance, such as data related to said intensity signal; means for processing an intensity signal; processor means for processing said digital data to obtain a linear combination of absorbance values at said different wavelengths; and a processor for determining successive concentration values from said absorbance values. 52. The system of claim 51, comprising means.
(54)前記濃度の変化を決定する、請求項53に記載
のシステム。
(54) The system of claim 53, determining the change in concentration.
(55)単一光線機構からのモノクロメータの出力検出
器列に作用的に接続された装置であって、前記出力検出
器列は光線の通路における試料に関する前記光線の選択
された波長の強度信号をアナログの形態で受け止めるよ
うに適合されており、また、デジタル吸光度信号データ
を得るために前記アナログ強度信号を処理するための手
段を含む、装置。
(55) A device operatively connected to an output detector array of a monochromator from a single beam arrangement, the output detector array providing intensity signals of selected wavelengths of the light beam for the sample in the path of the beam. in analog form and comprising means for processing said analog intensity signal to obtain digital absorbance signal data.
(56)前記異なる波長での吸光度値の一次結合を得る
ために前記デジタルデータを処理するためのプロセッサ
手段と、前記吸光度値から連続した濃度値を決定するた
めのプロセッサ手段とを含む、請求項55に記載の装置
(56) Processor means for processing the digital data to obtain a linear combination of absorbance values at the different wavelengths, and processor means for determining successive concentration values from the absorbance values. 55. The device according to 55.
(57)濃度変化を決定するための手段を含む、請求項
56に記載の装置。
(57) The apparatus of claim 56, comprising means for determining concentration changes.
(58)前記アナログ強度信号は10個の波長における
ものであり、また、前記信号を受けるためのマルチプレ
クサ手段と、5つの波長の強度信号を出力するための手
段と、前記5つの波長強度信号を前記5つの波長におい
て吸光度値を表わすログデジタル信号に変換するための
手段とを含む、請求項55に記載の装置。
(58) said analog intensity signals are at ten wavelengths, and multiplexer means for receiving said signals, means for outputting intensity signals of five wavelengths, and said five wavelength intensity signals; 56. The apparatus of claim 55, comprising means for converting into log-digital signals representing absorbance values at the five wavelengths.
(59)前記処理手段に出力を供給すべく、吸光度値ア
ナログ信号を吸光度デジタル信号に多重送信するための
手段を含む、請求項58に記載の装置。
59. The apparatus of claim 58, including means for multiplexing an absorbance value analog signal into an absorbance digital signal to provide output to the processing means.
(60)前記プロセッサ手段は、制約K*e=1と、平
均二乗誤差が最小であるときのK*F*K’で表わされ
るノイズとに従って前記一次結合を処理し、ここにKは
前記一次結合の係数を成す行マトリクスであり、Fはf
の共分散誤差マトリクスであり、また、K’はKの転置
マトリクスであり、eは前記発色団の吸光係数の列マト
リクスであり、fは誤差を表わす列マトリクスである、
請求項59に記載の装置。
(60) The processor means process the linear combination according to a constraint K*e=1 and a noise represented by K*F*K' when the mean squared error is minimum, where K is the linear combination is a row matrix forming the coupling coefficients, F is f
and K′ is the transpose matrix of K, e is a column matrix of extinction coefficients of the chromophore, and f is a column matrix representing the error.
60. Apparatus according to claim 59.
(61)前記一次結合は最適な一次結合である、請求項
60に記載の装置。
(61) The apparatus of claim 60, wherein the linear combination is an optimal linear combination.
JP1187192A 1988-07-19 1989-07-19 Method and device for measuring concentration of chromophore substance Pending JPH0269637A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US221,476 1988-07-19
US07/221,476 US5014216A (en) 1988-07-19 1988-07-19 Concentration determination with multiple wavelength flash photometers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0269637A true JPH0269637A (en) 1990-03-08

Family

ID=22827969

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1187192A Pending JPH0269637A (en) 1988-07-19 1989-07-19 Method and device for measuring concentration of chromophore substance

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5014216A (en)
EP (1) EP0351994A3 (en)
JP (1) JPH0269637A (en)
AU (1) AU620414B2 (en)
CA (1) CA1330717C (en)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5298428A (en) * 1990-02-12 1994-03-29 United States Department Of Energy Self-referencing spectrophotometric measurements
JPH0823559B2 (en) * 1990-03-13 1996-03-06 三共株式会社 Method for setting calibration curve in enzyme immunoassay device
US7142307B1 (en) 1991-03-01 2006-11-28 Stark Edward W Method and apparatus for optical interactance and transmittance measurements
EP0574601B1 (en) * 1992-06-15 1998-09-16 Edward W. Stark Improved method and apparatus for optical interactance and transmittance measurements
DE4232371C2 (en) * 1992-09-26 1995-02-02 Kernforschungsz Karlsruhe Analyzer for the determination of gases or liquids
US5422726A (en) * 1993-02-16 1995-06-06 Tyler; Jonathan M. Solid state spectrofluorimeter and method of using the same
DK0731951T3 (en) * 1993-02-26 2000-11-06 E Y Lab Inc System and method for optical analysis of a subject
US5523570A (en) * 1994-07-15 1996-06-04 Loral Infrared & Imaging Systems, Inc. Double direct injection dual band sensor readout input circuit
SE9600666L (en) * 1996-02-22 1997-08-23 Pharmacia Biotech Ab detection device
US5940178A (en) * 1996-07-03 1999-08-17 Beckman Instruments, Inc. Nephelometer and turbidimeter combination
US6015479A (en) * 1997-07-25 2000-01-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Thin-layer spectroelectrochemical cell
EP1060455A4 (en) * 1998-02-10 2002-08-07 Ey Lab Inc Reflectometry system with compensation for specimen holder topography and with lock-rejection of system noise
ES2220481T3 (en) * 1999-06-16 2004-12-16 Marine Biotech Incorporated FLUIDIZED MILK REACTOR AND PROCEDURE FOR THE TREATMENT OF FLUIDS.
JP3677274B2 (en) * 2003-03-31 2005-07-27 財団法人ファジィシステム研究所 Control apparatus and method
US7227128B2 (en) * 2005-06-30 2007-06-05 Applera Corporation System and methods for improving signal/noise ratio for signal detectors
JP5134862B2 (en) * 2007-05-16 2013-01-30 株式会社日立ハイテクノロジーズ Analysis equipment
WO2010056668A1 (en) * 2008-11-11 2010-05-20 Bae Systems Information And Electronic Systems Integration Inc. Optical multiplexer/demultiplexer
US7924422B2 (en) * 2009-02-12 2011-04-12 Tokyo Electron Limited Calibration method for optical metrology
CN103575663B (en) * 2012-08-07 2016-06-29 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of scaling method of metal and semiconductor film material optical constant
CN105115917A (en) * 2015-07-21 2015-12-02 暨南大学 Mobile monitoring vehicle based volatile organic compound on-line spectrum detection system and method
GB2554411A (en) * 2016-09-26 2018-04-04 Sumitomo Chemical Co Analytical test device
GB2569554A (en) * 2017-12-19 2019-06-26 Sumitomo Chemical Co Apparatus

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463785A (en) * 1977-10-31 1979-05-22 Hitachi Ltd Colorimetric analysis method
JPS54151084A (en) * 1978-05-19 1979-11-27 Hitachi Ltd Photometer
JPS59178339A (en) * 1983-03-29 1984-10-09 Toshiba Corp Measuring apparatus for absorbance
JPS60205336A (en) * 1984-03-30 1985-10-16 Res Dev Corp Of Japan System for removing and processing interference spectrum of mixed material in spectrochemical analyzing apparatus
JPS6361937A (en) * 1986-09-02 1988-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Analyzing device for dichroic pigment

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1173332A (en) * 1966-01-31 1969-12-10 Ts Lab Biophysika Pri Bulgarsk A Spectrophotometric Method and Apparatus for the Determination of the Absorption of Light by Substances Participating in Chemical Reactions
US3794425A (en) * 1972-08-22 1974-02-26 Shell Oil Co Scanning infrared spectroscopic analyzer using rotating variable filter
US3810696A (en) * 1973-02-20 1974-05-14 Waters Associates Inc Improved analytical apparatus for measuring light absorbance of fluids
US3820901A (en) * 1973-03-06 1974-06-28 Bell Telephone Labor Inc Measurement of concentrations of components of a gaseous mixture
DE2847176C2 (en) * 1977-10-31 1982-05-06 Hitachi, Ltd., Tokyo Method for the photometric determination of substances in blood serum
GB2013362B (en) * 1978-01-20 1982-07-14 Hoffmann La Roche Spectrophotometer
GB2020009B (en) * 1978-04-08 1982-12-01 Bodenseewerk Perkin Elmer Co Apparatus for determining the concentration of components of a sample
US4236894A (en) * 1979-08-30 1980-12-02 Hycel, Inc. Readout circuit in an automatic chemical testing apparatus
JPS57139647A (en) * 1981-02-23 1982-08-28 Shimadzu Corp Chromatograph detecting device
JPS57189029A (en) * 1981-05-18 1982-11-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Noise suppressing method
JPS5892841A (en) * 1981-11-28 1983-06-02 Shimadzu Corp Densitometer
JPS58109837A (en) * 1981-12-24 1983-06-30 Olympus Optical Co Ltd Compensating method of calibration curve
US4526470A (en) * 1982-03-05 1985-07-02 Beckman Instruments, Inc. Stray light measurement and compensation
US4590574A (en) * 1983-04-29 1986-05-20 International Business Machines Corp. Method for determining oxygen and carbon in silicon semiconductor wafer having rough surface
US4631687A (en) * 1983-11-03 1986-12-23 Rohrback Technology Corporation Method and apparatus for analysis employing multiple separation processes
US4565447A (en) * 1983-11-21 1986-01-21 Millipore Corporation Photometric apparatus with multi-wavelength excitation
US4642778A (en) * 1984-03-02 1987-02-10 Indiana University Foundation Method and device for spectral reconstruction
JPS60192229A (en) * 1984-03-14 1985-09-30 Hitachi Ltd Photometer for simultaneously measuring multiwavelength light
JPS6111622A (en) * 1984-06-27 1986-01-20 Hitachi Ltd Spectrophotometer
DE3686184T2 (en) * 1985-03-21 1993-02-25 Abbott Lab SPECTRAL PHOTOMETER.
FR2580805B1 (en) * 1985-04-23 1987-12-31 Centre Nat Rech Scient VERY HIGH RESOLUTION SPECTROPHOTOMETER
US4807148A (en) * 1987-05-29 1989-02-21 Hewlett-Packard Company Deconvolving chromatographic peaks

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5463785A (en) * 1977-10-31 1979-05-22 Hitachi Ltd Colorimetric analysis method
JPS54151084A (en) * 1978-05-19 1979-11-27 Hitachi Ltd Photometer
JPS59178339A (en) * 1983-03-29 1984-10-09 Toshiba Corp Measuring apparatus for absorbance
JPS60205336A (en) * 1984-03-30 1985-10-16 Res Dev Corp Of Japan System for removing and processing interference spectrum of mixed material in spectrochemical analyzing apparatus
JPS6361937A (en) * 1986-09-02 1988-03-18 Sumitomo Electric Ind Ltd Analyzing device for dichroic pigment

Also Published As

Publication number Publication date
CA1330717C (en) 1994-07-19
US5014216A (en) 1991-05-07
AU3714589A (en) 1990-01-25
EP0351994A3 (en) 1990-09-12
AU620414B2 (en) 1992-02-20
EP0351994A2 (en) 1990-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0269637A (en) Method and device for measuring concentration of chromophore substance
US4627008A (en) Optical quantitative analysis using curvilinear interpolation
US4669878A (en) Automatic monochromator-testing system
CA1123222A (en) Infrared analyzer
US5898487A (en) Apparatus and method for determining the concentrations of hemoglobin derivatives
US7903252B2 (en) Noise cancellation in fourier transform spectrophotometry
US3428401A (en) Flame photometer
JP2003513236A (en) Built-in optical probe for spectroscopic analysis
EP0682242A1 (en) Method of and apparatus for measuring absorbance, component concentration or specific gravity of liquid sample
US6172744B1 (en) Method and apparatus for performing spectroscopic analysis with applicability to samples with turbidity and absorption
EP0497434A2 (en) A dual beam full spectrum multichannel spectrophotometer
JP2000500875A (en) Improved spectrophotometer
US5184193A (en) Dual fiber optic spectrophotometer
US4128339A (en) Automatically-adjusting photometer
EP0420135B1 (en) Spectrophotometric instrument with rapid scanning distortion correction
JP2003510560A (en) Built-in optical block for spectroscopic analysis
GB2141536A (en) Photodiode arrray spectrophotometric detector
CN111829971A (en) Method for reducing measurement error of wide spectrum transmittance
US3540825A (en) Double beam spectrometer readout system
Lundberg et al. Simultaneous determination of manganese, cobalt, and copper with a computer-controlled flameless atomic absorption spectrophotometer
GB2070765A (en) Spectrophotometry
Hassinen [34] Reflectance spectrophotometric and surface fluorometric methods for measuring the redox state of nicotinamide nucleotides and flavins in intact tissues
US4417812A (en) Circuit arrangement for determining the characteristics of liquids and/or gases, in particular the hemoglobin content of the blood
JPH08122246A (en) Spectral analyzer
EP1221028B1 (en) Method of optimizing wavelength calibration